李穎 劉占礦 趙自剛 (河北北方學(xué)院 微循環(huán)研究所,河北 張家口 075000;附屬第一醫(yī)院)
術(shù)后認(rèn)知功能障礙(POCD)是老年患者術(shù)后常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥,常表現(xiàn)為精神錯亂、焦慮、人格改變及記憶力、抽象思維及定向力等方面障礙,同時伴有社會活動能力減退。研究表明,每年在接受麻醉及手術(shù)的1 600多萬美國老年人中,有40%出現(xiàn)POCD或譫妄,與生活質(zhì)量下降、死亡率及阿爾茨海默病(AD)風(fēng)險的增加有關(guān)〔1〕。據(jù)統(tǒng)計,我國POCD發(fā)生率為15%,而60歲以上的老年患者術(shù)后1 w POCD的發(fā)生率高達(dá)25%〔2,3〕。老年患者POCD會延長住院和康復(fù)時間,增加醫(yī)療費用,給患者的生活和家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)。因此,對于易發(fā)生POCD的老年患者進(jìn)行有效的預(yù)防具有積極的意義。星狀神經(jīng)節(jié)阻滯(SGB)是常見的交感神經(jīng)阻滯方式,能增加大腦血液供應(yīng),擴(kuò)張顱內(nèi)血管,改善氧代謝,對腦缺血疾病患者具有顯著的治療作用〔4〕。鑒于SGB對大腦血液供應(yīng)和自主神經(jīng)功能的調(diào)節(jié)和改善作用,本文綜述SGB改善老年患者POCD的研究進(jìn)展,以拓展SGB的臨床應(yīng)用。
POCD與年齡關(guān)系密切,且腦血管疾病對腦組織的直接損傷更是POCD發(fā)生的重要因素。近年來,許多學(xué)者研究了SGB對腦血管疾病POCD的作用與機制。Gupta等〔5〕和Jain等〔6〕對蛛網(wǎng)膜下腔出血并出現(xiàn)遲發(fā)性血管痙攣的患者行SGB,發(fā)現(xiàn)SGB可增加腦灌注壓,降低零流量壓力且不會改變腦血管自身的調(diào)節(jié)能力和對二氧化碳的敏感性。因此推斷SGB可通過降低血管張力提高腦灌注壓,從而改善甚至逆轉(zhuǎn)蛛網(wǎng)膜下腔出血后遲發(fā)性血管痙攣,減輕腦損傷,改善患者預(yù)后。李小云等〔7〕和溫優(yōu)良等〔8〕分別對血管性癡呆和腦卒中后POCD的患者行SGB,發(fā)現(xiàn)患者的POCD得到了改善,日常生活能力也有所提高。 提示對腦血管疾病的老年患者行SGB可擴(kuò)張病變小血管,改善微循環(huán),降低腦循環(huán)阻力,提高腦血流量,恢復(fù)腔隙性梗死組織的血液灌注,進(jìn)而改善患者的POCD。
除了對腦血管疾病的直接影響,圍術(shù)期麻醉及手術(shù)等多因素的同作用可能會加重老年患者POCD,接受體外循環(huán)(CPB)的老年患者更易發(fā)生POCD。張媛等〔9~11〕研究發(fā)現(xiàn)在老年患者冠狀動脈旁路移植術(shù)前行SGB后雙側(cè)局部腦氧飽和度(rSO2)及頸內(nèi)靜脈球部血氧飽和度(SjvO2)明顯升高,橈動脈-頸內(nèi)靜脈球部血氧含量(Da-jvO2)下降、腦氧攝取率(CEO2)則明顯降低,POCD的發(fā)生明顯減少。術(shù)中腦氧代謝失衡對老年患者術(shù)后認(rèn)知功能有一定的損害,術(shù)前行超聲引導(dǎo)SGB雖會引起阻滯側(cè)rSO2明顯增加和非阻滯側(cè)rSO2明顯下降,但目前認(rèn)為rSO2低于35%才會導(dǎo)致腦損傷的發(fā)生〔12〕,因此術(shù)前行SGB仍可顯著降低體外循環(huán)下冠狀動脈旁路移植術(shù)患者POCD的發(fā)病率。曾德亮等〔13,14〕通過對擇期CPB下心臟瓣膜置換術(shù)患者行術(shù)前SGB也得到了相同的結(jié)論,發(fā)現(xiàn)SGB可調(diào)節(jié)降鈣素基因相關(guān)肽/血漿內(nèi)皮素-1 的相對平衡,有利于改善腦組織灌注,同時增強自由基的清除能力、減輕脂質(zhì)過氧化損傷,從而改善CPB期間腦氧代謝的平衡紊亂,達(dá)到保護(hù)腦的作用。與此同時,岳修勤等〔15〕和王薇等〔16〕進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),與常規(guī)內(nèi)科治療相比,SGB對心肌的保護(hù)作用更加理想,能減少心肌缺血,增加冠狀動脈血流量。表明SGB可阻斷交感神經(jīng)作用,解除顱內(nèi)血管痙攣、擴(kuò)張血管、降低血管阻力,使血流速度正?;?,從而改善大腦的血液循環(huán)和氧供需平衡狀態(tài)〔17〕。
上述研究表明,老年心臟疾病患者于術(shù)前行SGB能改善COPD機制,而SGB的作用對除了冠脈移植和瓣膜置換以外的其他心臟手術(shù)是否也同樣有效,仍需進(jìn)一步思考與探究。
盡管腹腔手術(shù)不需CPB,但由于其術(shù)中刺激性較大,易造成血流動力學(xué)不穩(wěn)定,出現(xiàn)圍術(shù)期應(yīng)激反應(yīng)增強,并可能增加術(shù)中出血量,誘發(fā)各種不良后果的同時增加POCD的風(fēng)險。因此,探討SGB對于老年患者腹部手術(shù)中腦氧代謝、血流和炎性因子的影響也變得尤為重要。王小倩等〔18〕和劉勇軍等〔19〕通過對臨床老年上腹部手術(shù)病例的分析,發(fā)現(xiàn)在術(shù)前行SGB后,其術(shù)中的腦血流含氧量均得到提高,提示腦組織的氧合狀況良好,氧供大于氧耗,腦血流和腦氧耗的匹配關(guān)系較好。劉勇軍等〔20〕還通過測定頸內(nèi)靜脈血中的白細(xì)胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-10及腫瘤壞死因子(TNF)-α濃度發(fā)現(xiàn)SGB組術(shù)后各時點的IL-1β、IL-6及TNF-α濃度均降低,IL-10濃度均升高,且POCD的發(fā)生率明顯低于非SGB組,說明術(shù)前行SGB可抑制促炎細(xì)胞因子釋放,促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子產(chǎn)生,其機制還可能與SGB能夠減輕創(chuàng)傷后的垂體-甲狀腺、垂體-腎上腺皮質(zhì)軸的變化,具有抵抗腦缺血再灌注損傷的作用〔21〕及SGB可抑制單核-巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞的活性,減少炎癥因子的釋放〔22〕,還能增強T細(xì)胞的活性,增加抗炎因子的分泌,減輕腦水腫〔23〕有關(guān)。阮緒廣等〔24〕通過對膽囊手術(shù)患者行術(shù)前SGB,并分別采集術(shù)中、術(shù)后的頸內(nèi)靜脈血,發(fā)現(xiàn)SGB治療組患者術(shù)中和術(shù)后血中皮質(zhì)醇、C反應(yīng)蛋白(CRP)水平均低于非SGB組。說明SGB能調(diào)節(jié)自主神經(jīng),維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),進(jìn)而維持血流動力學(xué)穩(wěn)定協(xié)同作用,降低POCD的發(fā)病率。
在腹部手術(shù)中,由于腹腔鏡手術(shù)創(chuàng)傷小、術(shù)后恢復(fù)快及并發(fā)癥少的優(yōu)點,被越來越廣泛地應(yīng)用,但腹腔鏡手術(shù)需要建立二氧化碳(CO2)氣腹,CO2會經(jīng)過腹膜及腹腔臟器吸收入血,提高血中二氧化碳分壓(PCO2),升高顱內(nèi)壓從而增加腦血管意外發(fā)生的概率。訾聰娜等〔25〕和劉付玉等〔26〕通過對腹腔鏡膽囊切除術(shù)患者在術(shù)前行SGB,并于術(shù)中及術(shù)后各時間點分別檢測平均動脈壓(MAP)、心率 (HR)、收縮壓(SBP)、SjvO2,并計算Da-jvO2和CEO2,發(fā)現(xiàn)術(shù)后各時間點SGB組的SBP、MAP、HR無明顯波動,SjvO2明顯升高而Da-jvO2、CEO2均明顯低于同時間點的對照組。說明SGB能使老年患者腹腔鏡膽囊切除術(shù)中血流動力學(xué)維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài),除了直接擴(kuò)張血管的作用,SGB還可增加一氧化氮的合成,從而進(jìn)一步擴(kuò)張腦血管,改善大腦灌注,減少術(shù)后POCD的發(fā)生。在此基礎(chǔ)之上,吳海玲等〔27〕和裴向東等〔28〕通過對腹腔鏡胃癌根治術(shù)患者行術(shù)前SGB,并于術(shù)后檢測血清β淀粉樣蛋白(Aβ)-42、磷酸化的Tau-181蛋白和IL-6的水平,發(fā)現(xiàn)SGB組Aβ-42、Tau-181蛋白和IL-6的升高水平均低于對照組。Aβ-42和Tau蛋白是AD的特征性蛋白,研究表明〔29,30〕Tau蛋白的磷酸化程度和Aβ的積累都與認(rèn)知功能的降低有緊密聯(lián)系。當(dāng)老年患者出現(xiàn)腦缺血時,會引起Aβ積累和Tau蛋白異常磷酸化表達(dá),進(jìn)而加重POCD??梢奡GB能通過可逆性阻滯,抑制交感神經(jīng)功能,增加腦部血液供應(yīng),同時對早期炎癥因子分泌有一定的抑制作用,降低炎癥反應(yīng),減少自由基產(chǎn)生,發(fā)揮大腦保護(hù)作用。而SGB在抑制炎癥反應(yīng)時對于T細(xì)胞活性的增強的作用機制仍有待進(jìn)一步研究。
由于老年人行動不便,骨骼中骨組織量減少,摔倒后易骨折,使得髖關(guān)節(jié)置換術(shù)也成為老年患者中較為常見的手術(shù)。而在髖關(guān)節(jié)術(shù)后出現(xiàn)的POCD也逐漸引起了更多重視,如何減少髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后POCD的發(fā)生成為亟待解決的問題。
S-100β蛋白是腦損傷研究最廣泛的生物標(biāo)志物之一,它是S-100低分子量鈣、銅、鋅離子結(jié)合蛋白家族中的一員,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平。S-100β是一種胞內(nèi)蛋白,但可被釋放到胞外空間,其產(chǎn)生增加及其向細(xì)胞外基質(zhì)的移位,會刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞損傷和變性〔31〕,當(dāng)腦損傷處于亞臨床水平時,S-100β蛋白即可出現(xiàn)大幅升高。烯醇化酶(NSE)存在于神經(jīng)細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi),是神經(jīng)元損傷的標(biāo)志酶之一。正常情況下體液中NSE的含量極少,因此,檢測血漿中NSE的濃度可作為神經(jīng)元損傷的生化指標(biāo)〔32〕。王彬等〔33〕通過采集髖關(guān)節(jié)置換術(shù)圍手術(shù)期患者各時點右側(cè)頸內(nèi)靜脈球部血,用酶聯(lián)免疫吸附試驗測定血漿S-100β和NSE的濃度,發(fā)現(xiàn)行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的老年患者在圍術(shù)期內(nèi)可出現(xiàn)亞臨床腦損傷而SGB患者血漿S-100β和NSE濃度無明顯變化。此外,畢燕琳等〔34〕和王彬等〔35〕通過對髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者行連續(xù)SGB并測血氣,分析計算腦血流量/腦氧耗比(CBF/CMRO2)、腦氧耗/腦糖耗比值(CMRO2/ CMRGlu)及乳酸生成量(ADVL),發(fā)現(xiàn)與單次SGB相比,行連續(xù)SGB患者的CBF/CMRO2升高、CMRO2/CMRGlu升高及內(nèi)源性超氧化物歧化酶(SOD)活性提高、ADVL和丙二醛含量降低更明顯,術(shù)后3 d、7 d、15 d和30 d采用簡短精神狀態(tài)量表評估認(rèn)知功能,同樣發(fā)現(xiàn)連續(xù)SGB組患者POCD的發(fā)生率更低。提示SGB可通過調(diào)節(jié)腦血流量來使腦血流量/腦氧代謝率匹配,增加腦組織的供氧量,而行連續(xù)SGB后調(diào)節(jié)血流量的作用更加突出,對于SOD活性的提升更加明顯,從而保護(hù)神經(jīng)元,抵抗氧自由基的損傷作用,逆轉(zhuǎn)亞臨床腦損傷。
綜上,SGB能明顯改善老年患者POCD,其有益作用機制主要有:可逆性阻滯交感神經(jīng)、降低交感神經(jīng)的興奮性、降低血漿中兒茶酚胺的濃度、減少自由基產(chǎn)生、保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞;擴(kuò)張腦血管、解除血管痙攣、維持腦血流/腦氧耗的平衡、恢復(fù)腦組織正常的血流動力學(xué);減輕垂體-甲狀腺-腎上腺皮質(zhì)軸的應(yīng)激性變化、減少炎癥因子的釋放、抑制氧化應(yīng)激、減少神經(jīng)元的變性損傷;干預(yù)機體的神經(jīng)免疫系統(tǒng)、提高免疫細(xì)胞活性、調(diào)控細(xì)胞因子的釋放、減少Tau蛋白異常磷酸化的表達(dá),從而達(dá)到保護(hù)神經(jīng)元細(xì)胞和減少POCD的作用。近年來,盡管SGB一般都是由經(jīng)驗豐富的麻醉師實施,且超聲下行SGB也越來越多,但仍不可避免出現(xiàn)阻滯失敗或產(chǎn)生其他并發(fā)癥的可能,如復(fù)雜性區(qū)域疼痛綜合征〔36〕等。目前對于SGB減輕老年患者POCD的臨床研究大多體現(xiàn)在癥狀與術(shù)后表現(xiàn)方面,對其改善作用的深層次機制還缺乏文獻(xiàn)支持。建議今后應(yīng)在前述研究的基礎(chǔ)上,應(yīng)進(jìn)一步挖掘其分子機制,并結(jié)合臨床實際,關(guān)注SGB對于老年患者術(shù)后認(rèn)知功能的改善,擴(kuò)展SGB的應(yīng)用范圍。