老年脊柱结核手术中脑氧饱和度下降与围术期认知功能障碍的关系

赵一鸣 沈心怡 阙彬 余建明

围术期认知功能障碍（perioperative neurocognitive disorders，PND）是手术麻醉后常见的一种中枢神经系统并发症，常见于接受大手术、急诊手术后的老年患者[1]。研究表明，年龄＞60 岁患者经历非心脏大手术，术后1 周及3 个月PND 发生率分别为26%和10%[2]。随着我国人口老龄化的趋势加重，老年脊柱结核的发病率呈上升趋势。由于脊柱结核手术方式具有特殊性，且老年脊柱结核患者一般全身情况较差，其发生PND 的风险较高。陈亚军等[3]报道脑氧饱和度（cerebral oxygen saturation monitoring, rSO2）下降与PND 存在一定的联系，对此，本研究通过监测老年脊柱结核手术患者术中rSO2，探讨术中rSO2下降与PND 的相关性，为预防脊柱结核手术患者发生PND 提供理论支持。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2019 年10 月至2023 年7 月杭州市红十字会医院128 例和浙江省人民医院8 例择期行前后路联合胸腰椎脊柱结核手术的患者共136 例，男75例，女61 例，年龄60～86 岁。纳入标准：（1）确诊并符合手术指征的脊柱结核患者；（2）年龄≥60 周岁；（3）美国麻醉医师学会（American Society of Anesthesiologists,ASA）分级Ⅰ～Ⅲ级。排除标准：（1）先天语言、听觉或视觉障碍；（2）文盲等无法正常进行相关沟通或进行量表调查者；（3）有精神疾病史；（4）有酗酒或抗精神病药物成瘾史；（5）术前使用简易精神状态量表（mini-mental state examination,MMSE）评分未达正常标准（未接受过教育＜17 分、小学＜20 分、中学或以上＜24 分）。本研究经杭州市红十字会医院医学伦理委员会审查通过，所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法 所有患者术前不用药，麻醉前8 h禁食、禁饮，入手术室后开放静脉通路，面罩吸氧，常规监测血压、心率、脉搏血氧饱和度（pulse oxygen saturation，SpO2）等。行rSO2监测，先用酒精棉球擦拭其额部皮肤，待皮肤干燥后将rSO2监测仪的左右侧电极片分别放置在患者左右两侧眉骨上方2 cm 处，并用不透光敷贴固定防止外界光线干扰数值及俯卧位时探头脱落。麻醉诱导采用咪达唑仑0.05～0.15 mg/kg、舒芬太尼0.3～0.5 μg/kg、丙泊酚1.5～2.5 mg/kg 及顺式阿曲库铵0.15～0.20 mg/kg，待患者意识消失，肌肉松弛后行气管插管机械通气，潮气量6～8 mL/kg，呼吸频率12～15次/min，氧流量2 L/min，吸呼比1∶2，保持呼气末二氧化碳分压（end-tidal PCO2，PETCO2）在35～45 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。麻醉维持采用丙泊酚4～10 mg（/kg·h）、瑞芬太尼0.1～0.3 μg（/kg·min）和1%～2%七氟烷静吸复合维持麻醉。术中根据血流动力学指标情况给予血管活性药物，保持血流动力学指标平稳，使脑电双频指数保持在40～60，维持血压在术前的75%～125%，心率45～100 次/min。术中避免使用抗胆碱类药物和苯二氮类药物。所有患者术后使用静脉自控镇痛泵镇痛，镇痛药为舒芬太尼100 μg、托烷司琼4 mg、0.9%氯化钠溶液100 mL，持续量2 mL/h，自控输注2 mL/次，每自控输注1次锁定15 min。

1.2.2 认知功能的评估 采用MMSE量表评估患者认知功能的评估。术前1天的MMSE评分作为基础值，术后第3、7天再次评估时如果得分较术前降低2分以上，则认为发生了PND。所有患者均由经过培训的同1位医师进行评估。根据是否发生PND分为PND组及非PND组。

1.3 观察指标 记录患者性别、年龄、BMI、文化水平、ASA分级和术前Hb水平。分别记录面罩氧流量6 L/min吸氧2 min（T0）、气管插管后5 min（T1）、俯卧位30 min（T2）、俯卧位1 h（T3）、俯卧位2 h（T4）、侧卧位病灶清除（T5）和术毕时（T6）的双侧rSO2值；记录T0～T6的SpO2、心率和平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）；记录患者术前1 天、术后第3、7 天的MMSE 评分；记录患者术后ICU 入住时间和住院时间。

1.4 统计学处理 采用SPSS 19.0 统计软件。计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t检验；计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验或Fisher 确切概率法。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料的比较 136 例患者中发生PND 34 例，发生率为25.0%。两组患者在性别、年龄、BMI、文化水平、ASA 分级、术前Hb 水平比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1。

表1 两组患者术前一般资料比较

2.2 两组患者不同时点rSO2比较 两组患者rSO2最低值均出现在T5时，且PND 组rSO2低于非PND 组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组患者不同时点rSO2的比较（%）

2.3 两组患者术中rSO2下降≥20.0%例数的比较PND 组术中rSO2下降≥20.0%的比例较非PND 组高，差异有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 两组患者术中rSO2下降≥20.0%的例数比较

2.4 两组患者不同时点SpO2、心率、MAP 的比较 两组患者不同时点的SpO2、心率差异均无统计学意义（均P＞0.05）；T5时PND 组MAP 低于非PND 组，差异有统计学意义（P＜0.05），其他时点间MAP 比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表4、5、6。

表4 两组患者不同时点SpO2的比较（%）

表5 两组患者不同时点心率的比较（次/min）

表6 两组患者不同时点MAP的比较（mmHg）

2.5 两组患者手术前后MMSE 评分的比较 两组患者术前1 天MMSE 评分比较差异无统计学意义（P＞0.05）；PND 组术后第3、7 天MMSE 评分均低于非PND 组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表7。

表7 两组患者手术前后MMSE评分的比较（分）

2.6 两组患者术后ICU 入住时间及住院时间的比较PND 组术后ICU 入住时间更长，差异有统计学意义（P＜0.05）；两组患者住院时间比较差异无统计学意义（P＞0.05），见表8。

表8 两组患者术后ICU入住时间及住院时间的比较

3 讨论

PND 是由术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）更名而来，更名之后用PND 描述术前和术后12 个月内发生包含术后谵妄（postoperative delirium，POD）在内的所有围术期认知功能改变[4-6]。PND 是手术麻醉后中枢神经系统的常见并发症，临床表现为精神错乱、记忆受影响、认知功能减退等[7-8]。PND 的持续时间可长达好几个月，造成患者无法正常出院，生活工作受到影响[9]。随着人口老龄化的加剧，PND 对手术预后的影响越来越大[10]。目前，学术界针对PND 的发病机制还并未达成统一的认识，推测可能是与脑灌注不足有关[11-12]。近红外光谱（nearinfrared spectros-copy，NIRS）技术是目前用于检测rSO2最常用的方法，NIRS 是根据发光色团吸收光波长的不同，并通过吸收光波长度范围确定浓度[13]。NIRS 系统的波长范围为700～790 nm，因此不能通过成人的整个头部，但是可以用来监测大脑皮质的rSO2[14]。NIRS 测定rSO2作为一种简单、无创、连续的检测手段，近年来广泛应用于心脏外科、神经外科、胸外科等大型手术的术中监测，其原理类似于SpO2监测。手术期间rSO2降低超过基线值的20%，或者rSO2的绝对值＜50%，提示脑灌注不足[15]。NIRS 虽不是监测脑血流本身，但rSO2可间接反映脑灌注的水平。陈慧敏等[16]对201 例胃肠肿瘤手术患者的研究发现，POCD 组患者术中ΔrSO2＞13%时间明显长于非POCD 组；一项前瞻性研究评估了胸外科手术单肺通气＞45 min 的患者，结果显示围术期rSO2较基线值降幅越大，MMSE 评分越低，提示术后POCD 与术中rSO2降低呈正相关[17]。

本研究监测了老年脊柱结核手术患者术中rSO2，结果显示PND 组术中rSO2下降≥20.0%的比例较非PND 组高，差异有统计学意义（P＜0.05）。有研究发现高龄脊柱手术患者术后7 d PND 的发生率为23%[18]，患者基础rSO2为63%左右，单因素分析发现rSO2下降持续时间和PND 的发生密切相关。这与本研究结果一致。PND 的发病机制可能与手术应激、麻醉、患者本身基础疾病、脑血流灌注改变、低氧等多因素有关。本研究对不同时点的rSO2比较发现，两组患者均在T5时出现rSO2明显下降，且PND 组低于非PND 组，差异有统计学意义（P＜0.05）。在T5时，PND 组MAP 更低，差异有统计学意义（P＜0.05），PND 发生和术中低血压存在相关。在T5时，血流动力学指标改变、侧卧位的体位都与rSO2降低相关。在T5时，上肺气体多而供血少，下肺气体少而供血多，使得肺通气血流比例降低，肺氧合受到影响；T5时，出血量较多，Hb 水平降低，血液运载氧的能力下降，导致大脑的氧供降低；T5时，炎症坏死物质进入血液循环，可导致血管扩张、血压下降，进一步减少大脑的血液灌注，导致脑缺氧[19]。病灶清除是脊柱结核手术过程中引起血流动力学指标波动最剧烈的时点，术中rSO2下降主要发生在这个时期，因此维持此期血流动力学指标平稳，尽量减少rSO2低于术前20.0%的时间，可能有助于减少PND 的发生。

本研究存在以下局限性：（1）研究样本量较小且为单队列研究，需要更大的样本数据来评估相关性。（2）受限于人力、物力等客观因素，只采用了MMSE 统计量表，需进一步联合使用多量表进行评估。（3）随访时间偏短，需进一步制定长期随访方案。

综上所述，老年脊柱结核患者术中rSO2下降与发生PND 的关系密切，监测和干预rSO2的下降可能有助于降低术后PND 的发生。