术中静脉输注不同剂量甲氧明对老年患者早期术后认知功能障碍的影响
术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction, POCD)是指患者在麻醉手术后数天内发生的记忆力、抽象思维及定向力等方面的障碍,同时伴有社会活动能力的减退,即人格、社交能力和技能的改变,其临床特点是认知能力减退、焦虑、记忆受损、语言理解能力和社会融合能力减退[1]。其发病机制目前仍不清楚。硬膜外麻醉的患者POCD的发病率低,故髋关节置换术常选择连续硬膜外麻醉[2]。硬膜外麻醉时,因交感神经被阻滞,加上术中应用骨水泥,可出现血流动力学紊乱[3]。为维持术中血流动力学稳定,防止输液过多过快致肺水肿等并发症,α1肾上腺素受体激动剂甲氧明因升高血压同时可增加冠状动脉和心内膜下血流量,提升灌注压,有利于改善心肌缺氧及心脏保护[4]。手术创伤可激活外周免疫系统引起炎症反应,释放各种炎性因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等这些炎性因子可透过血脑屏障,影响术后认知功能[5-6]。而激动α肾上腺素类受体能刺激TNF-α等炎性因子释放[7]。本课题组前期研究[8]表明术中持续静脉输注甲氧明 2 μg/(kg·min)可安全、有效维持硬膜外麻醉下全髋关节置换术高龄患者血流动力学稳定,但其对早期POCD影响尚不清楚。本研究拟探讨持续静脉输注不同剂量甲氧明在维持硬膜外麻醉下行全髋关节置换术高龄患者术中血流动力学稳定时对早期POCD的影响,以期探寻既可维持术中循环功能相对稳定又可使早期POCD发病率不增高的甲氧明适宜剂量。
1 资料与方法
1.1 一般资料 本研究已获本院伦理委员会批准(伦理批号:KY2012-42),并签署知情同意书。2013年1月1日至2015年9月30日,选择在大连医科大学附属第一医院住院择期拟在硬膜外麻醉下行单侧髋关节置换术的高龄患者300例,男141例,女159例,年龄75~90岁,体重57~88 kg,ASA分级Ⅱ或Ⅲ级,无吸毒及酗酒史,简易智力状态量表评分>23分,初中以上文化水平,无明显神经、精神系统疾病及甲亢病史,无电解质或血糖紊乱,肝、肾功能未见明显异常,无甲亢病史,无严重视觉和听觉障碍,近期未服用镇静剂、抗抑郁药、镇痛药及单胺氧化酶抑制剂。采用随机数字表法,将其均分为4组(n=75):生理盐水组(C组)、不同剂量甲氧明组(M1组、M2组、M3组)。4组患者一般资料各指标比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
表1 4组患者一般资料各指标比较 例(%)
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组别例数性别(例)男女年龄[(x±s)岁]体重[(x±s)kg]高血压冠心病肺部疾病学历(例)初中高中大学及以上C组75354082.5±7.572.9±14.616(21.3)25(33.3)19(25.3)173028M1组75344182.5±7.072.7±14.216(21.3)26(34.7)20(26.7)153129M2组75373883.5±6.572.5±15.519(25.3)24(32.0)18(24.0)182829M3组75354083.0±7.073.5±13.517(22.7)25(33.3)20(26.7)162930
1.2 麻醉方法 术前常规禁食8 h、禁水2 h,术前未用药。采用连续硬膜外麻醉,取侧卧位,以L2,3 间隙行硬膜外穿刺,头端置管3 cm,妥善固定,硬膜外注入2%利多卡因3 mL,待麻醉平面(平面上达T6~8)出现后,注入1%罗哌卡因5~10 mL,M1、M2、M3组分别以2、3、4 μg/(kg·min)的速率静脉输注甲氧明(10 mg/支,批号:120901,远大医药有限公司,武汉市),C组同时以等容量生理盐水替代均至术毕。术中先以0.5~1.0 mL/(kg·min)的速率静脉输注6%羟乙基淀粉130/0.4和乳酸钠林格氏液20~40 min,然后以0.25 mL/(kg·min)的速率维持,晶胶比3∶1,使循环功能相对稳定。根据手术情况追加1%罗哌卡因3~5 mL。低流量面罩吸氧。术毕即刻停用各种麻醉中用药并立即接镇痛泵(珠海福尼亚医疗设备有限公司)进行术后硬膜外自控镇痛(patient-controlled epidural analgesia,PCEA)。
1.3 麻醉监测 患者入室后常规监测心电图(ECG)、心率(HR)、血压(BP)、血氧饱和度(SpO2),行桡动脉及颈内静脉穿刺置管分别用于有创动脉压及中心静脉压(CVP)监测。采用迈瑞Beneview T8监测仪及FloTrac Vigileo系统监测ECG、平均动脉压(MAP)、HR、收缩压与心率的乘积(RPP)、CVP、SpO2、心输出量(CO)及每搏输出量(SV)等指标变化。观察并记录麻醉前10 min (T1)、麻醉后10 min (T2)、麻醉后30 min (T3)、麻醉后1 h (T4)及手术结束时 (T5)之MAP、HR、RPP、CVP、SpO2、CO及SV值,统计术中输液总量和麻黄素的用量、术中和术后罗哌卡因用量、术中及术后24 h尿量、术后舒芬太尼用量及术中肺水肿、高血压(高达术前基础血压130%)、低血压(低至术前基础血压70%)、心动过速(HR>100次/min)及心动过缓(HR<60次/min)发生率和低血压累计时间。如果术中发生高血压或低血压,即以1~3 μg/(kg·min)速度持续静脉泵注硝酸甘油或适当提高输液速率及静脉注射麻黄素5~6 mg;如发生心动过速或心动过缓,即静脉注射艾司洛尔10~20 mg或阿托品0.5~1 mg;如SpO2低于90%,即面罩辅助呼吸或加压给氧。于术前1 d、术后1、3及7 d由同一心理医生采用神经心理学测试技术行简易智力状态检查(MMSE)评分。
1.4 认知功能评定标准 简易智力状态检查(MMSE)评分内容包括:(1)定向力:时间定向力(5分)和地点定向力(5分);(2)记忆力:即刻记忆力(3分)和延迟记忆力(3分);(3)语言能力:命名(2分)、复述(1分)和书写(1分);(4)执行能力(5分);(5)计算力(5分);共30分。术后MMSE评分与术前MMSE评分差值≥2分表明发生POCD[9]。
1.5 PCEA的设置 镇痛液配方:舒芬太尼0.5 μg/kg+1%罗哌卡因20 mL+生理盐水总量共100 mL。背景剂量为2 mL/h、追加剂量每次0.5 mL, 锁定时间15 min, 镇痛时间48 h。记录其镇痛效果和不良反应。
1.6 术后镇痛质量评估 分别于术后1、6、12、18、24、36 及48 h 时行镇痛及舒适度评分,镇痛评分采用视觉模拟评分法(visual analague scale,VAS),0分为无痛,10分为剧痛。舒适度评分采用BCS模拟评级(Bruggrmann Comfort Scale,BCS):0级为持续性痛;1 级安静时无痛,抬患肢时疼痛严重;2 级安静时无痛,抬患肢时轻微痛;3 级抬患肢时无疼痛;4 级触压伤口时亦无疼痛。
1.7 统计学方法 采用SPSS 15.0统计软件进行分析,计量资料以表示,组内比较采用重复测量设计的方差分析,组间比较采用单因素方差分析,计数资料比较采用
2检验或精确概率法,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 4组患者围术期情况比较 与C组比较,M1组、M2 组及M3组术中输液量及术后24 h尿量明显减少,而术中尿量明显增加(P<0.05);而4组患者手术时间、麻醉时间及围术期输红细胞量比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 4组患者围术期情况比较
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组别例数手术时间(min)麻醉时间(min)围术期输红细胞量(U)术中输液总量(mL)术中尿量(mL)术后24h尿量(mL)C组75135.5±16.0157.3±18.71.25±0.252447.7±175.3239.2±73.42128.5±136.7M1组75134.6±15.9161.4±19.11.27±0.241390.7±286.5*597.6±121.5*1339.4±171.2*M2组75137.2±17.3159.5±18.51.35±0.311385.9±283.4*602.4±119.7*1340.8±172.7*M3组75139.1±16.7161.1±18.81.32±0.271379.2±285.8*592.5±117.1*1336.1±167.9*
*与C组比较 P<0.05
2.2 不同时点血流动力学指标的比较 与T1时比较,T2~T5时C组MAP、RPP、SV及CO降低,而C组、M1组、M2组及M3组HR降低,C组、M1组及M2组CVP降低; T4~T5时M3组MAP、RPP、SV及CO均增高(P<0.05)。与C组比较,T2~T5时 M1组、M2组及M3组MAP、RPP、CVP、CO及SV均增高(P<0.05)。与M1组及M2组比较,T4~T5时M3组MAP、RPP、CVP、CO及SV显著增高(P<0.05),见表3。
2.3 术中心血管事件及肺水肿发生情况比较 与C组比较,M1组、M2组和M3组术中肺水肿及低血压发生率和低血压累积时间降低,M3组术中高血压发生率升高,见表4。
2.4 4组患者术中麻黄素和罗哌卡因及术后镇痛药用量比较 与C组比较, M1、M2组及M3组术中麻黄素用量明显减少(P<0.01)。而术中罗哌卡因、术后罗哌卡因及舒芬太尼用量4组比较差异无统计学意义(P>0.05),见表5。
2.5 不同时点MMSE评分及POCD发病率比较 与C组比较,在术后1 d及术后3 d时M3组MMSE评分降低(P<0.05)。与术前1 d比较,在术后1 d及术后3 d时C组、M1组、M2组及M3组MMSE评分降低(P<0.05)。C组、M1组、M2组及M3组POCD的发病率分别为5.3%、6.7%、6.7%及18.7%,M3组显著高于C组、M1组及M2组(P<0.05),见表6。
2.6 术后镇痛效果的比较 4组各时间点均获得较满意的术后镇痛,组间及各时间点之间比较差异无统计学意义(P>0.05),见表7。
表3 不同时点血流动力学指标的比较
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项目例数T1T2T3T4 T5MAP(mmHg) C组7589.7±9.269.7±6.1*71.5±6.7*72.8±7.4*75.9±8.1* M1组7591.8±9.387.5±8.5△88.1±9.3△90.2±9.5△93.3±10.3△ M2组7591.5±9.190.5±9.0△92.8±9.3△97.7±9.6△98.3±10.5△ M3组7590.7±8.992.8±9.1△94.4±9.2△111.9±13.4*△▲#115.7±13.6*△▲#HR(次/min) C组7581.5±8.367.5±6.2*69.7±8.2*71.3±8.4*71.5±8.6* M1组7581.3±8.465.7±7.1*66.9±8.7*68.5±8.9*71.5±8.5* M2组7582.3±8.166.5±7.4*66.6±8.9*68.8±8.7*71.3±8.9* M3组7582.2±8.268.8±7.8*67.9±8.7*71.5±8.9*71.6±9.1*RPP C组7510451.3±269.57572.7±187.6*7691.3±279.4*7718.6±286.2*7995.4±297.3* M1组7510487.6±281.79695.4±295.4△9595.5±297.3△9601.7±305.7△9611.8±308.9△ M2组7510490.2±290.89605.6±301.2△9609.8±306.5△10313.5±287.3△10482.7±291.5△ M3组7510498.6±297.39612.9±308.5△9925.7±315.7△13076.5±356.2*△▲#13218.6±395.8*△▲#CVP(cmH2O) C组758.6±1.23.9±1.1*4.0±1.1*4.5±1.0*4.7±1.1* M1组758.7±1.25.7±1.0*△6.0±1.1*△6.1±1.0*△6.3±1.1*△ M2组758.5±1.35.8±1.1*△6.1±1.0*△6.3±1.1*△6.5±1.0*△ M3组758.6±1.36.2±1.1*△6.4±1.1*△8.5±1.2△▲#8.7±1.3△▲#SpO2(%) C组7598.6±1.198.1±1.198.5±1.298.4±1.098.4±1.0 M1组7598.7±1.198.4±1.198.6±1.098.8±1.198.8±1.1 M2组7598.8±1.098.6±1.298.7±1.298.7±1.198.8±1.0 M3组7598.7±1.298.6±1.198.7±1.098.8±1.198.8±1.1CO(L/min) C组756.99±1.124.44±0.84*4.68±1.00*4.93±1.05* 4.96±1.08* M1组756.98±1.166.06±1.13△6.31±1.30△6.48±1.35△6.78±1.34△ M2组757.07±1.126.21±1.17△6.30±1.31△6.52±1.32△6.78±1.39△ M3组757.08±1.126.44±1.24△6.47±1.33△9.04±1.81*△▲#9.41±1.91*△▲#SV(mL/beat) C组7585.3±5.065.3±6.4*66.4±6.5*68.3±6.7* 68.6±6.9* M1组7585.3±5.491.2±7.1△93.4±7.3△93.6±7.5△93.9±7.6△ M2组7585.4±5.292.5±7.3△93.6±7.2△93.8±7.3△94.1±7.8△ M3组7585.6±5.192.7±7.4△94.2±7.5△125.2±9.7*△▲#130.2±10.1*△▲#
*与同组T1比较P<0.05;△与C组同时点比较P<0.05; ▲与M1组同时点比较P<0.05; #与M2组同时点比较P<0.05
表4 术中心血管事件及肺水肿发生情况比较 例(%)
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组别例数高血压低血压心动过速心动过缓肺水肿低血压累积时间(min)C组750(0)16(21.3)0(0)19(25.3)2(2.7)2.3±0.5M1组750(0)0(0)**0(0)16(21.3)0(0)*0(0)*M2组750(0)0(0)**0(0)18(24.0)0(0)*0(0)*M3组75 32(42.6)**0(0)**0(0)17(22.7)0(0)*0(0)*
与C组比较 *P<0.05, **P<0.01
表5 四组患者术中麻黄素和罗哌卡因及术后镇痛药用量比较
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组别例数术中用药术后用药麻黄素(mg)罗哌卡因(mg)罗哌卡因(mg)舒芬太尼(μg)C组7547.5±6.7121.3±41.4195.4±3.429.31±0.51M1组750*117.4±38.2196.0±4.029.40±0.60M2组750*122.1±40.5194.9±3.129.25±0.45M3组750*118.6±39.3194.9±3.129.25±0.45
*与C组比较P<0.01
表6 不同时点MMSE评分比较 分
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组别例数术前1d术后1d术后3d术后7dC组7527.8±2.124.3±2.5*25.2±2.4*27.6±2.2M1组7527.7±2.124.5±2.4*24.9±2.5*27.5±2.2M2组7527.9±2.125.1±2.5*25.3±2.3*27.6±2.3M3组7527.8±2.022.2±2.4*△22.8±2.5*△27.4±2.0
*与同组术前1 d比较P<0.05;△与C组同时点比较P<0.05
表7 术后镇痛效果的比较 分
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项目例数术后1h术后6h术后12h术后18h术后24h术后36h术后48hVAS评分 C组751.75±0.131.77±0.131.77±0.121.76±0.131.75±0.121.76±0.121.77±0.11 M1组751.76±0.121.78±0.141.76±0.131.77±0.141.76±0.131.77±0.111.78±0.12 M2组751.75±0.121.77±0.131.78±0.111.77±0.121.76±0.141.77±0.131.78±0.14 M3组751.77±0.111.76±0.121.76±0.131.76±0.141.75±0.131.76±0.111.78±0.11BCS评分 C组753.88±0.103.86±0.123.87±0.093.87±0.073.87±0.083.89±0.103.88±0.07 M1组753.86±0.123.85±0.133.87±0.123.86±0.103.86±0.113.88±0.113.89±0.10 M2组753.87±0.133.87±0.103.86±0.103.87±0.103.87±0.083.87±0.103.88±0.09 M3组753.87±0.113.86±0.133.86±0.113.86±0.123.87±0.123.88±0.113.88±0.10
3 讨论
MMSE是临床常用的评价认知功能的方法,其排除了情绪及神智异常等因素对认知功能的干扰,具有较高可信度,且操作简单易行[9]。术后1周POCD的发生率与年龄、麻醉时间延长、教育程度较低、二次手术、术后感染、呼吸系统合并症及围术期输血超过3个单位红细胞等因素有关[1, 10]。诸多研究认为年龄是影响POCD发生率的最明确、最显著的因素,且随着年龄增加,POCD的发生风险增高[11]。高龄是其发生的独立危险因素[12]。POCD可能导致住院时间延长,医疗费用增加,提前结束工作及1年病死率上升[13]。Riedel 等[14]认为POCD可能由神经炎症反应介导,手术是一个主要因素,血脑屏障对炎症刺激极其敏感,炎症性改变可能破坏血脑屏障,促进巨噬细胞迁移入脑,破坏突触和神经元。改善POCD结果取决于多个方面,包括:消除术前危险因素和及时治疗术后谵妄(POD),讨论风险因素并给出可能的干预措施[13]。因此,加强术中麻醉管理,探讨除手术及年龄等之外其他因素对POCD的影响逐渐成为研究热点之一。
在吸气式高超声速飞行器推进系统的工程设计中, 宽速域宽高度域冲压发动机的研究一直备受关注. 目前大量研究重点关注的是该类复杂流动的数值模拟方法, 燃气喷流参数的影响特性, 燃烧室的稳焰性能. 本文采用数值模拟方法, 重点针对带楔板/凹腔结构的超燃冲压发动机燃烧室内氢气喷流燃烧流场, 开展进口Mach数及压强条件对喷流穿透深度、 掺混效率、 燃烧效率及流场波系结构的影响规律研究, 研究成果可为该类冲压发动机燃烧室内流动特性分析提供参考.
苯二类药物、抗胆碱类药物、疼痛及低血氧等也是POCD的危险因素[13]。本研究中,4组术前及术中均未应用苯二
类、抗胆碱类这两类药,术中CVP 及SpO2均在正常值范围,且均获得较好的术后镇痛效果,在一定程度上减少相应的诱发因素对POCD的影响。
手术创伤激活外周免疫系统引起炎症反应,释放各种炎性因子如白细胞介素-1β(IL-1β)、TNF-α、白细胞介素-6(IL-6)等,通过激活的转运系统直接或间接通过刺激迷走神经透过血脑屏障,进入脑内刺激星型胶质细胞及小胶质细胞使其激活,进一步释放促炎因子,产生细胞毒性反应,影响认知功能[15-17]。动物实验证实,老年大鼠POCD的发生与海马部位的神经炎性反应有关,损伤的海马和神经元树突的神经小胶质细胞显著活化,TNF-α和IL-1β水平显著升高[12]。本研究中,C组、M1组、M2组及M3组POCD的发病率分别为5.3%、6.7%、6.7%及18.7%,M3组显著高于C组、M1组及M2组(P<0.05)。较高浓度的甲氧明可能通过兴奋α受体,即术中持续静脉输注≥4 μg/(kg·min)甲氧明,可能通过上述促炎因子等机制导致POCD发生。至于C组术中低血压的发病率为21.3%,因术中低血压累计时间较短(2.3±0.5)min,且均采取措施及时处置,可能避免了对早期POCD的影响。
本研究中,与T1时比较,T2~T5时C组MAP、RPP、SV及CO降低,而C组、M1组、M2组及M3组HR降低,C组、M1组及M2组CVP降低; T4~T5时M3组MAP、RPP、SV及CO均增高(P<0.05)。与C组比较,T2~T5时 M1组、M2组及M3组MAP、RPP、CVP、CO及SV均增高,M1、M2组及M3组术中输液量、麻黄素用量及术后24 h尿量明显减少,而术中尿量明显增加。与M1组及M2组比较,T4~T5时M3组MAP、RPP、CVP、CO及SV显著增高(P<0.05),表明术中持续静脉输注甲氧明 2~3 μg/(kg·min)可安全、有效维持硬膜外麻醉下人工髋关节置换术高龄患者血流动力学,心肌耗氧量相对较低。与术前相比,4组术中出现不同程度CVP降低,主要缘于硬膜外麻醉交感神经被阻滞,阻力血管和容量血管扩张。C组术中出现21.3%低血压及2.7%肺水肿可能与因阻力血管和容量血管扩张,血容量相对不足,为维持血流动力学稳定致其输液量较多有关。与C组、M1组及M2组比较,M3组T4~T5时MAP、RPP、CVP、CO及SV均显著增高及术中高血压发生率高达42.6%,可能与该组术中甲氧明血药浓度过高有关。4组术中出现组间无显著性差异的较高心动过缓发病率,可能与连续硬膜外麻醉致迷走神经张力增高有关,同时也表明甲氧明升高血压时可经迷走神经的颈动脉窦调整反射,使心率减慢,减低心肌氧耗[4, 8]。
芪苈强心减轻阿霉素诱导的小鼠心脏损伤·····························武晓栋 姜惠敏 姚文明 高蓉蓉 李新立 (2,192)
综上所述,术中持续静脉输注甲氧明 2~3 μg/(kg·min)可安全、有效维持硬膜外麻醉下全髋关节置换术高龄患者血流动力学稳定且并未增加POCD发病率。
采用SPSS 25.0软件分析数据,计量资料采用均数±标准差表示,组间比较采用t检验。计数资料采用X2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
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