冠状动脉旁路移植术与认知功能变化

钱 洁车 琳申 远李春波

冠状动脉旁路移植术与认知功能变化

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冠状动脉旁路移植术（coronary artery bypass grafting，CABG）早期术式是从患者身上取不影响生理功能的静脉或动脉，一端连接于升主动脉，另一端连接于冠状动脉病变的远端，血流即可绕过狭窄的冠状动脉给心脏供血，像一座“桥”到达远端的心肌，故亦称为“冠脉搭桥术”［1］。CABG可以解决药物治疗和经皮腔内冠状动脉成型术（percutaneous transluminal coronary，PTCA）所不能解决的难题，如冠状动脉分叉病变、多支病变、无保护的左主干病变等。该手术常规一般需在全麻、体外循环和心脏暂时停跳下进行，即使近年来的微创心血管外科采用的非体外循环冠状动脉搭桥术（off-pump coronary artery bypass grafting，PPCABG），仍可能导致患者在认知功能等方面出现问题。关于手术后认知功能的变化已被广泛关注和研究。本文就这方面进展予以综述。

1 CABG与认知功能的变化

CABG的认知功能结局研究，主要包括急性精神障碍，早期和晚期的认知功能损害。

1.1 急性精神障碍

急性精神障碍包括从间歇谵妄到持久性意识模糊状态，甚至昏迷。Marcantonio等［2］调查1 341例非心脏手术术后谵妄的发生率为9%；而心脏手术患者谵妄的发生率可达到32%［3］，近来的几项调查则远低于此。这些数据不同的原因与评估方法不同、对谵妄的定义不同、患者样本群体的异质性等诸多因素有关。

接受CABG患者脑病的发生率为8.4%～32%，中风发生率为1.5%～5.2%。年龄、中风史、颈动脉杂音（carotid bruit）、高血压和糖尿病是发生脑病的术前危险因子，围手术期重要的危险因子是心肺血管旁路循环的时间长短［4，5］。Kilo等［6］结果与上述相似，患者在术前、术后7d和术后4个月进行了随访（包括认知功能测验以及多种危险因素等）。对于CABG后短期和长期大脑认知功能紊乱，这些研究者一致认为心肺血管旁路循环时间是围手术期重要的预测因子［4-6］。手术后谵妄是否会导致持久的认知功能下降尚不清楚。对患者进行术前危险因素评估有助于术后恰当的处置、降低谵妄发生率以及提高整体的外科结局。这不仅仅适于心脏外科手术，还适合实施任何其他重大手术的老年人。

1.2 早期和晚期认知功能下降

术后认知功能损害传统上分为早期和晚期2种类型。早期认知功能紊乱在术后的最初几天或数周，主要表现以记忆困难和知觉注意下降，比例从33%到83%。评估方法和测试人群的异质性可以解释其差异。晚期最为常见的以记忆力下降为主。外科手术类型与认知功能紊乱类型无关。

Newman等［7］对261例进行CABG的患者进行了术前、术后（6周，6个月，5年）的前瞻性队列研究。术后认知功能测验下降1个标准差（约下降原来分数的20%）或更多的分测验规定为该认知领域的下降，总体的认知功能通过综合认知功能指数（composite cognitive index）表示。运用多元logistic和线性回归方程进行统计分析。所有患者中，出院时53%出现认知功能下降，6周后认知功能下降占36%，6个月后占24%，而在5年后42%患者存在认知功能下降。该研究提示CABG后认知功能下降发生率较高、且持续存在，早期认知功能下降可以预测晚期相关的下降，心脏手术后短期和长期认知功能下降需要预防。

Stroobant等［8］对74例患者进行标准神经心理测验（完成者58例），分别在术前1天、术后6天、术后6个月和术后3～5年进行7套测试。分别对广义的认知能力包括注意力、口头和非口头的记忆力等做出评估。结果显示：与术前1天的相比较，术后6天的和术后6个月下降（有统计学意义），术后3～5年各项测试均未见有统计学意义的下降或改进。从个体分析，根据该研究中2项及以上的测试至少低于术前基线20%的下降作为认知功能下降的定义，有16例（30%）达到该标准，即在行CABG的患者术后5年，大约三分之一出现了认知功能的下降。

2 不同术式对认知功能的影响

体外循环与非体外循环（on-pump and off-pump procedures）CABG的认知结局研究结果不尽相同，部分研究表明非体外循环对认知功能的损害少于体外循环组。

Van Dijk等［9］进行的1项281名患者的随机化临床试验研究结果显示：非体外循环组和体外循环组在术后短期内（3个月末）认知功能改善分数差异具有统计学意义。两组间长期（12个月末）认知功能改善分数、3个月末和12个月末认知功能下降比率的差异均未达到统计学意义。得出结论：短期内认知功能改善分数非体外循环组优于体外循环，但长期效应认知功能分数差异可以忽略。Stroobant等［8］则通过重复测量方差分析发现非体外循环组（术后6～7d，n= 49；术后6个月，n=35）和体外循环组（术后7天，n=30；术后6个月，n=22）术后7天无显著性差异，但6个月后非体外循环组神经心理测验分数优于体外循环组。研究认为2种手术方法短期内无差异，但非体外循环组长期的认知功能较好。Zamvar［10］对60例志愿入组样本进行随机化分组。结果表明，在术后1周和10周分别有2个和3个分测验体外循环组比非体外循环组得分差。非体外循环组认知损害发生比例27%，体外循环组则为63%，差异有统计学意义（P＜0.01）。作者认为非体外循环组发生认知损害相对较少。

Rankin等［11］的研究表明，43例患者在术后2.5个月时，2种手术方法认知功能均有改变，其中词汇记忆都有下降趋势，但差异无统计学意义；认知功能改变程度无显著性差异。Stroobant等［12］研究中，同时也对体外循环和非体外循环组进行比较。体外循环组有9例（27.3%），off-pump组有7例（33.3%）在术后3～5年认知功能下降，但组间差异无统计学意义。研究者认为体内与体外循环在对晚期认知功能的影响上无显著差别。Jenson等［13］进行的比较体外循环和非体外循环孰者更优的随机临床试验中，对120例老年人（平均年龄76岁）中、高危患者分别在术前和术后1年（平均370 d）进行认知测验。术后认知功能损害发生率在非体外循环组为19%，体外循环组为9%，两组差异无统计学意义（P= 0.18）。提示在术后1年，中、高危的老年人认知发生功能障碍与术式并无关联。

3 CABG与认知功能的变化原因

3.1 急性精神障碍的原因

微血栓形成：患者动脉血管粥样硬化使得CABG手术过程中脑血管微血栓形成危险性大大升高。得到多普勒超声检测和功能影像学（弥散加权成像等）的证实。

低灌注：CABG时低灌注时间延长可能导致患者缺血损伤危险上升，尤其是老年患者和并发糖尿病等疾病者。

系统性炎症反应：心肺旁路循环的炎症反应可以导致从轻度肺功能紊乱到暂时性多系统器官衰竭。

麻醉：有研究发现40～60岁接受麻醉者中，术后7d有19%的患者出现认知功能下降，3个月后认知功能下降者比例大大降低，与正常对照组无显著性差异。

抑郁：等待CABG手术者常伴发抑郁。术前抑郁是术后出现抑郁的最有力预测因素。而抑郁与认知功能测验之间存在一定相关性。

遗传因素：如载脂蛋白E（ApoE）和血管紧张素转换酶（ACE）等心血管系统病变密切相关的基因多态性分布可能与此有关。

3.2 早期和晚期认知功能下降的原因

Newman等［7］发现老龄、低教育程度、基线认知功能差以及出院时认知功能下降都预示长期的认知功能较差。晚期变化的原因还可能与心血管危险因素、术中血栓数量等有关。

Stroobant等［12］的研究结果显示3～5年的认知功能下降占30%，而Mülleges等的研究结果显示体外循环的患者没有长期的认知功能下降。Stroobant分析可能与心血管危险因素诸如高血压、高血脂等的严格控制有关，因而提示了预防晚期的认知功能可以从术后严格控制这些危险因素着手。

Ropacki等［14］比较认知储备（cognitive reserve，CR）对术后认知功能下降的影响。CR是全面智商（FSIQ）和职业能力的综合估计。研究结果显示，高CR和低CR 2组出院认知功能的下降差异并无统计学意义。但是，高CR组记忆力和执行功能术后下降显著高于低CR组。

但也有研究表明，体外循环对认知功能的损害无直接的因果关联：Selnes［15］认为以往关于CABG对认知功能影响无适当的对照组，从而无法确定CABG对认知功能影响的特异性变化，他们对来自同一个机构的152例CABG和92例非手术心脏病患者，进行1年和6年的认知功能结局随访。结果发现2组患者均有轻度的认知功能下降，CABG后晚期认知功能下降与心肺旁路循环无特异性关联。

综上所述，多数研究表明冠状动脉旁路移植术对术后认知功能变化有影响，其中原因涉及众多的环节，诸如手术方式、心肺血管旁路循环的时间、患者年龄、合并的疾病和危险因素、术前教育程度、评定的项目、评定的时间等的不同。今后研究需要设计严谨、较大样本的前瞻性研究进行深入探索。也需要依据循证医学证据，术前、术中和术后对各项危险因素进行标准化评估和干预，进而指导临床治疗和康复护理，提高患者术后生命质量。

1 韩柯，肖诗亮，杨辰垣.冠状血运重建术的现状与进展.临床心血管病杂志，2002，18（11）：600-601.

2 Marcantonio ER，Goldman L，Prav EJ，et al.The association of intraoperative factors with the development of postoperative delirium.Am J Med，1998，105（5）：380-384.

3 Smith LW，Dimsdale JE.Postcardiotomy delirium：conclusions after 25 years？Am J Psychiat，1989，146（4）：452-458.

4 McKhann GM，Grega MA，Borowicz LM Jr，et al.Stroke and encephalopathy after cardiac surgery：an update.Stroke，2006，37（2）：562 -571.

5 Royter V，Bornstein NM，Russell D.Coronary artery bypass grafting（CABG）and cognitive decline：a review.J Neurol Sci，2005，229-230：65-67.

6 Kilo J，Czerny M，Gorlitzer M，et al.Cardiopulmonary bypass affectscognitive brain function after coronary artery bypass grafting.Ann Thorac Surg，2001，72（6）：1926-1932.

7 Newman MF，Kirchner JL，Phillips-bute B，et al.Longitudinal assessment of neurocognitive function after coronary-artery bypass surgery.N Engl J Med，2001，344（6）：395-402.

8 Stroobant N，Van Nooten G，Belleghem Y，et al.Short-term and long-term neurocognitive outcome in on-pump versus off-pump CABG.Eur J Cardiothorac Surg，2002，22（4）：559-564.

9 Van Dijk D，Jansen EW，Hijman R，et al.Cognitive outcome after off -pump and on-pump coronary artery bypass graft surgery：a randomized trial.JAMA，2002，287（11）：1405-1412.

10 Zamvar V，Williams D，Hall J，et al.Assessment of neurocognitive impairment after off-pump and on-pump techniques for coronary artery bypass graft surgery：prospective randomised controlled trial. BMJ，2002，325（7375）：1268-1272.

11 Rankin KP，Kochamba JS，Boone KB，et al.Presurgical cognitive deficits in patients receiving coronary artery bypass graft surgery.J Int Neuropsychol Soc，2003，9（6）：913-924.

12 Stroobant N，Nooten GV，Bacquer DD，et al.Neuropsychological functioning 3-5 years after coronary artery bypass grafting：does the pump make a difference？Eur J Cardiothorac Surg，2008，34（2）：396-401.

13 Jensen BP，Rasmussen LS，Steinbrüchel DA.Cognitive outcomes in elderly high-risk patients 1 year after off-pump versus on-pump coronary artery bypass grafting.A randomized trial.Eur J Cardiothorac Surg，2008，34（5）：1016-1021.

14 Ropacki SA，Bert AA，Ropacki MT，et al.The influence of cognitive reserve in neuropsychological function following coronary artery bypass grafting.Arch Clin Neuropsychol，2007，22（1）：73-85.

15 Selnes PA，Grega MA，Bailey MM，et al.Cognition 6 years after surgical or medical therapy for coronary artery disease.Ann Neurol，2008，63（5）：581-590.

2009-03-30）

（本文编辑：张红霞）

上海市科委重大项目（05DZ19505）

1.同济大学附属同济医院 200065；2.上海交通大学医学院附属精神卫生中心。通信作者：李春波，电子信箱chunbo_li@yahoo.com