全身麻醉對剖宮產(chǎn)新生兒神經(jīng)退行性變生物標(biāo)志物及認(rèn)知功能影響的病例對照研究

周靜蘭，周 瑤，周依露，陶偉民，徐振東

(同濟大學(xué)附屬第一婦嬰保健院 手術(shù)麻醉科，上海201204)

我國新生兒剖宮產(chǎn)出生比例約為54%，即每年約500萬以上的產(chǎn)婦需接受剖宮產(chǎn)[1]。剖宮產(chǎn)麻醉方式主要為椎管內(nèi)麻醉，全麻比例僅為3%-4%[2]。全麻誘導(dǎo)容易發(fā)生反流誤吸，出現(xiàn)困難氣道，可能增加產(chǎn)婦的風(fēng)險[3]。多數(shù)產(chǎn)婦對全身麻醉也有顧慮，認(rèn)為全麻對新生兒有不良的影響，有回顧性研究顯示，剖宮產(chǎn)全麻下出生的新生兒日后學(xué)習(xí)障礙(learning disabilities)的發(fā)生率顯著升高[4]，同時增加兒童自閉癥的發(fā)生率[5]。然而在特殊情況下，如產(chǎn)婦存在椎管內(nèi)麻醉的禁忌癥(穿刺部位感染、出凝血功能障礙等)、緊急剖宮產(chǎn)手術(shù)等，部分產(chǎn)婦仍需接受全麻下剖宮產(chǎn)。據(jù)報道，大約15%-30%的急診剖宮產(chǎn)手術(shù)會采取全身麻醉[6]。但是剖宮產(chǎn)全麻是否具有神經(jīng)毒性并影響兒童日后的認(rèn)知發(fā)育，還缺乏足夠證據(jù)。為明確剖宮產(chǎn)全麻對新生兒認(rèn)知發(fā)育的影響，提升循證醫(yī)學(xué)證據(jù)等級，本研究采用前瞻性研究的方法，通過聯(lián)合檢測臍血中特異性生物標(biāo)志物[S100、Tau蛋白和激活素A(Activin A)]在剖宮產(chǎn)手術(shù)不同麻醉方法中的變化，并評估兒童在成長期學(xué)習(xí)認(rèn)知行為的差別，研究全身麻醉對新生兒的可能影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

該研究通過了同濟大學(xué)附屬第一婦嬰保健院倫理委員會的批準(zhǔn)。采用連續(xù)取樣法，納入2018年9月至2019年9月間在該院行剖宮產(chǎn)的產(chǎn)婦，分為2組，全麻剖宮產(chǎn)組(GA組)，同期配對的椎管內(nèi)麻醉剖宮產(chǎn)組(SA 組)，每組135名。

入組標(biāo)準(zhǔn)：健康產(chǎn)婦，ASA Ⅰ-Ⅱ級，孕周>37 周，18歲<年齡<45歲，單胎，擬行擇期剖宮產(chǎn)。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)本次有妊娠合并癥(妊娠期高血壓疾病、妊娠期心臟病、妊娠期糖尿病及妊娠合并肝、腎疾病等)；(2)本次分娩中合并出血(>1000 ml)或感染；(3)神經(jīng)精神系統(tǒng)異常；(4)家族性精神病史；(5)胎兒或新生兒異常；(6)體質(zhì)指數(shù)(BMI)>35 kg/m2；(7)分娩過程中有低氧(SPO2<92%)和(或)嚴(yán)重低血壓(收縮壓低于基礎(chǔ)值 30%，持續(xù)時間>3 min)。

退出標(biāo)準(zhǔn)：受試者隨時可以退出研究；采血失敗；術(shù)后新生兒發(fā)生嚴(yán)重感染；嬰幼兒在生長發(fā)育過程中發(fā)生過嚴(yán)重軀體疾病者；監(jiān)護人不愿意讓兒童接受評估。

全麻納入標(biāo)準(zhǔn)：產(chǎn)婦要求，或存在椎管內(nèi)麻醉禁忌癥，如局麻藥物過敏，穿刺部位的皮膚感染，較嚴(yán)重的出凝血功能障礙，血小板降低(PLT<70×109/L)；產(chǎn)婦拒絕椎管內(nèi)麻醉；嚴(yán)重的腰椎疾患；腰椎(L1-4)手術(shù)內(nèi)固定史等不適合椎管內(nèi)麻醉的產(chǎn)婦。

1.2 麻醉方案

全身麻醉：面罩高流量(8 L/min)吸氧 3 min 后開始誘導(dǎo)。丙泊酚2 mg/kg+羅庫溴銨1 mg/kg，經(jīng)口氣管內(nèi)插管，機械通氣。麻醉維持：氣管插管后立即吸入七氟烷，維持MAC在0.75。控制呼吸，采用 IPPV 模式，設(shè)定潮氣量 8 ml/kg、呼吸頻率 10-12 次/分、吸呼比(I∶E)1∶2，維持呼氣末PCO2在30-40 mmHg。

椎管內(nèi)麻醉：采用腰麻聯(lián)合硬膜外麻醉(CSEA)，選擇 L3-4 作為穿刺點，17G 的 Tuohy 硬膜外針正中入路進(jìn)行穿刺，確定進(jìn)入硬膜外腔后置入 25G 的 Whitacre 腰麻針，觀察到有腦脊液回流后，用15-20 s的時間注入 0.5% 的羅哌卡因 2.5 ml。隨后將硬膜外導(dǎo)管置入硬膜外腔4 cm，固定導(dǎo)管。將產(chǎn)婦轉(zhuǎn)為平臥位，左傾 15 度。常規(guī)鼻導(dǎo)管吸氧4 L/min。

監(jiān)護處理：產(chǎn)婦入室后取平臥位，左傾15度。監(jiān)測心電圖、左上肢無創(chuàng)血壓和脈搏氧飽和度。產(chǎn)婦右上肢靜脈置入16G 套管，麻醉前均靜脈補充乳酸鈉林格液 500 ml。低血壓(本研究定義為SBP<90 mmHg 或收縮壓低于基礎(chǔ)值的 30%)出現(xiàn)時，靜脈給予去氧腎上腺素100 μg。

1.3 術(shù)中數(shù)據(jù)收集

孕婦一般情況：年齡、體重、身高、體質(zhì)指數(shù)、產(chǎn)次、麻醉后低血壓和低氧發(fā)生情況。新生兒情況：性別、Apgar評分和臍動靜脈血氣。

1.4 標(biāo)本檢測

標(biāo)本采集：胎兒娩出，臍帶夾閉，采胎盤側(cè)臍動脈血(UA)、臍靜脈血(UV)各 4 ml。3500 rpm離心 10 min，取上清液，移入做好標(biāo)記的新的 EP 管中，儲存于-80℃冰箱。血標(biāo)本的測定均采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)。

1.5 調(diào)查方法

通過Bayley-III(Bayley Scales of Infant development Ⅲ)嬰幼兒評估量表，從5個維度(認(rèn)知、語言、身體動作、社會性情緒、適應(yīng)行為)、21個條目，對月齡12月和24月的嬰幼兒認(rèn)知功能進(jìn)行全面、綜合的評估。量表前三者為專業(yè)人員對嬰幼兒進(jìn)行評估，后二者則由家長填寫，針對嬰幼兒發(fā)育狀況的問卷進(jìn)行反饋。

量表采用10級評分法(1-2分代表非常差，3-4分代表較差，5-6分代表一般，7-8分代表較好，9-10分代表非常好)，具有良好的信效度(各維度與總量表內(nèi)部一致性信度a=0.68-0.95，各條目與其維度的相關(guān)系數(shù)r=0.64-0.85)。調(diào)查前征得知情同意，問卷過程中家長可隨時終止或退出，完成后當(dāng)場收回問卷。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

最終在本研究中，GA組實際納入132例，SA組納入131例。

2.1 一般情況比較

2組產(chǎn)婦及新生兒一般情況的比較見表1。椎管內(nèi)麻醉組的低血壓發(fā)生率要高于全麻組(P<0.05)，全麻組新生兒1 min的Apgar評分要低于椎管內(nèi)麻醉組(P<0.05)。2組其他參數(shù)比較均無顯著差異。

表1 兩組產(chǎn)婦及新生兒一般情況的比較

2.2 兩組特異性生物標(biāo)志物檢測

對比兩組間臍動脈和臍靜脈內(nèi)神經(jīng)退行性變生物標(biāo)志物S100β、Tau蛋白、Activin A表達(dá)情況，結(jié)果顯示：不同麻醉方式下，兩組間特異性生物標(biāo)志物的表達(dá)無明顯差異(見表2)。

表2 臍血神經(jīng)生物標(biāo)志物濃度比較

2.3 Bayley-III量表評分情況

本研究共發(fā)放問卷263份，GA組132份，收回130份；SA組131份，收回130份?？偟膯柧砘厥章蕿?8.86%，問卷有效率為100%。新生兒Bayley-III量表評分中，2組間在認(rèn)知、語言、身體動作、社會性情緒、適應(yīng)行為等5個維度及21個條目中均未見明顯差異(詳見表3)。

表3 Bayley-III量表各條目評分情況

2.4 Bayley-III量表評分影響因素分析

多因素方差檢驗結(jié)果表明孕婦年齡、新生兒性別與麻醉方案與嬰幼兒認(rèn)知、語言、身體動作、社會性情緒、適應(yīng)行為評分之間無顯著聯(lián)系(具體見表4)。

3 討論

在本研究中，發(fā)現(xiàn)全身麻醉并不影響臍動脈和臍靜脈內(nèi)神經(jīng)退行性變生物標(biāo)志物S100、Tau蛋白和Activin A的表達(dá)，也不影響新生兒出生后12月與24月的Bayley-III評分，多因素分析也證實麻醉方式與嬰幼兒認(rèn)知、語言、身體動作、社會性情緒、適應(yīng)行為評分之間并無顯著聯(lián)系。

早在2016年，美國食品及藥物管理局(FDA)發(fā)布“藥物安全通告”：較長時間或反復(fù)使用全麻藥物可能對小于3歲的幼兒或處于妊娠晚期胎兒的大腦發(fā)育產(chǎn)生不良影響。該警示引起巨大反響，全麻藥導(dǎo)致發(fā)育腦神經(jīng)毒性的議題受到社會的強烈關(guān)注。2017年新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志刊發(fā)述評，預(yù)測FDA的警告將對兒科麻醉實踐產(chǎn)生巨大影響，同時指出還沒有在胎兒期母體接受麻醉是否會影響胎兒出生后神經(jīng)發(fā)育的人類研究結(jié)果[7]。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為麻醉藥重復(fù)、多次暴露對發(fā)育神經(jīng)具有毒性作用[8-9]，但對于產(chǎn)科麻醉而言，單次和短時間的全麻藥物暴露是否會對新生兒腦發(fā)育有不良影響，目前同樣缺乏前瞻性的臨床對照研究。一般認(rèn)為剖宮產(chǎn)全麻暴露時間短，應(yīng)該不會對新生兒有不良影響。但是來自梅奧診所的回顧性研究顯示，同椎管內(nèi)麻醉相比，全麻剖宮產(chǎn)下出生的新生兒日后學(xué)習(xí)障礙的發(fā)生率顯著增加[4]，近年又有一項基于臺灣地區(qū)出生人口的大型回顧性調(diào)查顯示，剖宮產(chǎn)全麻會增加兒童自閉癥的發(fā)生率[5]。

表4 Bayley-III量表評分多因素Logistic回歸

上述的兩項大型回顧性研究，雖然發(fā)現(xiàn)剖宮產(chǎn)全麻可能是兒童學(xué)習(xí)障礙或自閉癥發(fā)生的危險因素，但是由于回顧性研究本身的缺陷，很多混雜因素難以排除，如不少接受全麻的產(chǎn)婦為急診手術(shù)，本身合并胎兒的宮內(nèi)窘迫等，都可能影響結(jié)果的闡述。因此有必要研究擇期剖宮產(chǎn)全麻對兒童神經(jīng)發(fā)育的影響。目前比較公認(rèn)的Bayley-III量表可以對0-3歲嬰幼兒的神經(jīng)發(fā)育進(jìn)行評估，其包括五大領(lǐng)域：認(rèn)知、語言、身體動作、社會性情緒、適應(yīng)行為[10]。Bayley- III嬰幼兒觀察指標(biāo)對于年齡的標(biāo)準(zhǔn)劃分細(xì)化，分成了17個嬰幼兒月齡段。著名的GAS研究[11]，就是借助Bayley- III量表評估兒童期接受全麻對后期發(fā)育的影響。

因此本研究通過Bayley- III量表，對全麻下剖宮產(chǎn)出生的嬰幼兒在12月和24月齡進(jìn)行隨訪和綜合評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，全麻組與椎管內(nèi)麻醉組在認(rèn)知、語言、身體動作、社會性情緒、適應(yīng)行為等5個維度及21個條目中均未見明顯差異?？梢娙樗莆磳π律鷥旱恼J(rèn)知發(fā)育等造成明顯影響。多因素分析也證實剖宮產(chǎn)的麻醉方式與嬰幼兒的行為發(fā)展無明顯聯(lián)系?？梢妼m內(nèi)短暫的全麻藥物暴露，并不會對新生兒遠(yuǎn)期發(fā)育產(chǎn)生影響。目前多數(shù)研究也發(fā)現(xiàn)，兒童接受單次麻醉對遠(yuǎn)期的認(rèn)知發(fā)育也無不良影響，但需警惕多次麻醉可能的影響[8，12]。

那么剖宮產(chǎn)全麻是否會增加新生兒神經(jīng)退行性變生物標(biāo)志物的表達(dá)？本研究團隊之前在動物實驗中，給予孕鼠吸入1.5%的異氟烷后，取胎鼠腦直接觀察海馬神經(jīng)元的凋亡狀況[13]，但在臨床上無法直接做組織學(xué)檢查。本研究團隊合作的實驗室曾將孕鼠暴露于不同濃度的異氟烷，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，胎鼠血中S100的水平可以敏感的反映胎鼠腦損傷的情況，且與神經(jīng)元凋亡以及麻醉藥暴露程度顯著相關(guān)[14]。提示可以通過檢測外周血中的生物標(biāo)志物，如S100來預(yù)測麻醉藥的神經(jīng)毒性。本研究團隊與美國賓夕法尼亞大學(xué)附屬醫(yī)院(HUP)合作開展了一項臨床研究，比較全麻或硬膜外麻醉下剖宮產(chǎn)出生的新生兒臍血中S100的差別，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2組間臍動脈與臍靜脈血S100的表達(dá)并無顯著差異[15]。但該研究并未調(diào)查新生兒的遠(yuǎn)期發(fā)育情況。

由于單純一種生物標(biāo)志物可能尚不足以特異而敏感的反映麻醉藥的神經(jīng)毒性，于是本研究聯(lián)合檢測不同生物標(biāo)志物以便較為準(zhǔn)確的反映麻醉藥對發(fā)育神經(jīng)的可能毒性。目前在實驗室研究中發(fā)現(xiàn)的與麻醉藥神經(jīng)毒性相關(guān)的生物標(biāo)志物，除了S100之外，主要還有Tau蛋白、Activin A等[16]。如在神經(jīng)損傷后，Tau蛋白從神經(jīng)軸突中釋放入血液，而Activin A則從神經(jīng)元釋放入血，目前二者都被認(rèn)為是反映新生兒腦損傷的較為特異的標(biāo)志物，可以預(yù)測神經(jīng)功能預(yù)后[17]。但是本研究同樣沒有發(fā)現(xiàn)全麻會影響該3種神經(jīng)退行性變生物標(biāo)志物在臍血中的表達(dá)。這可能說明單次短時間的全麻并不會造成神經(jīng)損傷。當(dāng)然不排除采血的時間窗短，該類標(biāo)志物還未在外周血表達(dá)。本實驗室曾給予新生大鼠七氟烷短時重復(fù)暴露和單次暴露，結(jié)果發(fā)現(xiàn)僅重復(fù)暴露才會導(dǎo)致幼鼠學(xué)習(xí)和記憶功能的損害[18]，這也進(jìn)一步證實單次麻醉暴露可能對發(fā)育腦無明顯影響。

總之，本研究通過前瞻性的隊列研究發(fā)現(xiàn)，全麻并不影響剖宮產(chǎn)新生兒臍血內(nèi)神經(jīng)退行性變生物標(biāo)志物的表達(dá)，也不影響嬰幼兒的認(rèn)知行為發(fā)展。提示剖宮產(chǎn)期間短時間的全身麻醉可能并不影響新生兒的神經(jīng)發(fā)育。