限制性输血对老年患者围手术期脑氧供需平衡及认知功能的影响

2012-12-23武庆平

华中科技大学学报（医学版） 2012年6期

汪平，王磊，武庆平

华中科技大学同济医学院附属协和医院麻醉科，武汉 430022

由于输注同种异体血存在传播感染性疾病等风险［1］，国内外越来越重视临床用血安全性及合理性，输血治疗逐渐由开放性转化为限制性，由经验性转为科学性。

多项、多中心、大组、双盲的临床输血对照试验［2］结果均认为限制性输血与开放性输血相比至少同样有效，甚至优于后者。

目前针对限制性输血安全性及有效性的研究主要针对ICU 的患者或60岁以下的成人患者，对老年人研究较少，且主要研究在心脏手术体外循环中的应用，缺乏对不同人群、不同种类手术限制性输血指征的系统研究，本课题主要探讨限制性输血对老年患者围手术期脑氧供需平衡及术后认知功能的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择本院2010年10月～2011年3月年龄60～75岁、ASA I～Ⅱ级、红细胞比容（Hct）≥35%，血红蛋白浓度（Hb）≥110g／L，无明显心肺肝肾障碍的行择期非心脏手术患者65例。其中男29例，女36例，年龄（66.1±4.8）岁，体重（62.7±8.6）kg。其中行肝脏肿瘤切除12例，胃肿瘤切除13例，结肠及直肠肿瘤切除10例，行全髋或全膝关节置换术16例，行其他大手术患者14例。手术时间3～6 h。本研究已通过医学伦理委员会审核。

1.2 方法

术前因禁食而丧失的液体量以乳酸钠林格氏液补充［8～10mL／（kg·h）］。麻醉诱导后行桡动脉穿刺监测动脉压包括收缩压、舒张压及平均动脉压（mean arterial pressure，MAP），右颈内静脉穿刺置管监测中心静脉压（central venous pressure，CVP），留置导尿监测尿量。以30～40 mL／min的速率输入10mL／kg的琥珀酰明胶行急性高容量血液稀释（acute hypervolemic hemodilution，AHH），将Hct降至25%～30%。术中出血量用术野纱条称重和引流瓶内吸出血量的总和来计算，并以等量琥珀酰明胶补充，用乳酸钠林格氏液补充术野液体蒸发、第三间隙液体丢失、尿量及生理需要量。

将患者随机分为开放性输血组（A 组，n＝30，输血指征Hb＜100g／L）和限制性输血组（B组，n＝35，输血指征Hb＜70g／L）。于麻醉诱导后（T1）、术中输血前（T2）、手术结束前（T3）3个时点分别抽取桡动脉和颈静脉血样行动静脉血气分析，记录血流动力学指标（MAP、CVP、HR），记录动脉血氧分压（PaO2）、动脉血氧饱和度（SaO2）、颈内静脉血氧分压（PjvO2）、颈内静脉血氧饱和度（SjvO2）值。

血液流变学指标（Hb、Hct）于T1、T2、T3、术前及术后1d检测。若B 组患者未输血，仅于T1 及T3点采血检测同类指标。凝血功能（PT、APTT、FIB、TT）于术前、T3、术后1d及出院前检测。肾功能指标（Bun、Cr）于术前、术后1d及术后7d检测。MMSE评估于术前1d、术后1d及术后7d进行。观察并记录术后1d引流量、术后止血药用量、术后有无输血、异常出血及不良事件发生、伤口愈合情况。

根据Fick公式分别计算脑动静脉血氧含量及其差值。Fick公式如下：脑动脉血氧含量（CaO2）＝动脉血血红蛋白（Hba）×1.36×SaO2＋0.003 1×PaO2；颈内静脉血氧含量（CjvO2）＝颈内静脉血血红蛋白（Hbv）×1.36×SjvO2＋0.003 1×PjvO2；脑氧耗C（a－jv）O2＝CaO2－CjvO2；脑氧摄取率（CEO2）＝（1－CjvO2／CaO2）×100%；通过计算C（a－jv）O2、CEO2和测定乳酸（Lac）来评价脑氧代谢情况。

1.3 统计学处理

应用SPSS 12.0统计学软件进行数据分析，数据以均数±标准差（±s）表示，计量资料组间比较采用t检验，组内比较采用单因素方差（ANOVA）分析，计数资料比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

患者年龄、体重、性别、手术时间、术中尿量、术后引流量等一般资料两组间比较均无统计学差异（P＞0.05）。见表1。

表1 两组患者一般资料（±s）Table 1 General status（±s）

Groups n Body weight（kg）Age（years）Gender（Male／Female）Operation duration（h）Urine volume（mL）Postoperative drainage（mL）A 30 61.2±6.4 67.0±4.7 11／19 4.2±1.2 541±72 520±126 B 35 63.1±7.8 65.0±4.2 18／17 4.0±1.4 574±64 493±151

2.2 评价AHH 用于老年患者的安全性

2.2.1 血流动力学变化评价血流动力学的常用指标有：MAP、CVP和HR，两组患者比较未发现差异有统计学意义（P＞0.05）。CVP 在T2、T3时点分别与T1比较，两组均在快速扩容后有所上升（P＜0.05），仍处于正常范围内。见表2。

表2 两组患者术中各时点血流动力学指标的比较（±s）Table 2 Intra－operation hemodynamic indexes（±s）

＊P＜0.05 vs.T1

Indexes Groups n T1T2T3 MAP（mmHg）A 30 83±8 81±6 80±7 B 35 85±7 83±4 82±6 CVP（cmH2O） A 30 5.5±1.4 8.2±2.2＊ 7.4±1.3＊B 35 5.1±1.8 8.0±2.4＊ 7.8±1.1＊HR（1／min） A 30 64±6 65±4 66±3＊B 35 66±5 63±6＊65±5

2.2.2 血液流变学变化与T1时点相比，两组患者在AHH 后Hb、Hct均显著下降（P＜0.05）。与T2时点相比，A 组患者在输血后（T3）上升（P＜0.05），B组患者在术后1d上升（P＜0.05）。A 组患者在输血后Hb、Hct较B 组有明显上升（P＜0.05）。见表3。

2.2.3 凝血功能及血小板计数变化两组患者在手术结束时及术后1d凝血时间均较术前明显延长（P＜0.05），但均在正常时间范围内。PLT 在手术结束时及术后1d较术前明显降低（P＜0.05），但在正常范围内。两组患者凝血功能在术后7d均有所恢复，与术前相比差异无统计学意义（P＞0.05）。两组患者各项指标组间比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表4。

2.2.4 两组患者肾功能变化两组患者肾功能指标相比差异无统计学意义，见表5。

表3 两组患者围手术期各时间点血液流变学指标的比较（±s）Table 3 Comparison of peri－operative hemorheology（±s）

△P＜0.05 vs.group A；＊P＜0.05 vs.T1；＃P＜0.05 vs.T2

Indexes Groups n T1T2T3One day post－operation Before charg e Hb（g／L）A 30 109±7 95±5＊ 111±11＊＃ 99±21＊＃109±11＃B 35 113±12 90±16＊ 93±18＊△100±12＊＃111±9＃ Hct（%）A 30 37.1±2.4 26.4±4.5＊30.4±3.3＊＃31.3±3.2＊＃ 32.8±4.1＊＃B 35 36.8±3.0 27.5±3.6＊28.3±3.9＊△32.2±1.8＊＃ 34.2±2.8＊＃

表4 两组患者在围手术期不同时间点凝血功能及血小板计数的比较（±s）Table 4 Comparison of peri－operative coagulation function and platelets（±s）

＊P＜0.05 vs.pre－operation；＃P＜0.05 vs.end of operation；△P＜0.05 vs.one day post－operation

Indexes Groups n Pre－operation End of operation One day post－operation Seven days post－op eration PT（s）A 30 12.4±0.9 13.9±1.2＊13.4±1.4＊12.7±0.8＃△B 35 12.3±1.1 14.2±1.4＊13.7±1.5＊12.5±1.2＃△APTT（s）A 30 32.6±4.1 36.7±6.5＊35.6±5.5＊33.1±5.1＃B 35 31.8±5.8 37.3±6.2＊36.2±4.6＊32.9±4.7＃△TT（s）A 30 14.4±1.3 15.1±1.6 15.0±1.2 14.7±0.9 B 35 14.5±1.9 15.4±2.3 15.2±1.3 14.9±1.0 FIB（mg／L）A 30 38.6±7.1 34.2±8.5＊36.4±7.8 37.4±5.8 B 35 40.2±6.4 32.3±10.2＊37.2±7.0＃38.4±8.2＃PLT（×109／L）A 30 257±67 180±63＊201±73＊259±52＃△B 35 247±67 200±62＊212±62＊263±36＃△

表5 两组患者围手术期肾功能指标的比较（±s）Table 5 Comparison of renal function indexes（±s）

Indexes Groups n Pre－operation One day post－operation Seven days post－op eration BUN（mmol／L）A 30 5.0±1.8 5.8±1.5 5.4±1.3 B 35 5.3±1.5 5.7±1.2 5.6±1.4 Cr（μmol／L）A 30 54.0±10.1 58.5±13.4 55.7±9.4 B 35 58.1±9.7 63.3±12.2 59.3±10.2

2.3 限制性输血用于老年患者的有效性

2.3.1 脑氧供需平衡两组患者术中均达到脑氧代谢平衡，相应时间点SjvO2差异无统计学意义（P＞0.05）。两组患者SjvO2在血液稀释后均有显著提高（P＜0.05）。CEO2和C（a－jv）O2在T2时间点均较T1有显著降低（P＜0.05）但仍在正常范围内。Lac在各时间点均在正常范围内，两组间差异无统计学意义（P＞0.05）。见表6。

表6 两组患者术中各时间点脑氧代谢指标的比较（±s）Table 6 Comparison of intra－operation cerebral oxygen metabolism indexes（±s）

＊P＜0.05 vs.T1；＃P＜0.05 vs.T2

Indexes Groups n T1T2T3 SjvO2（%）A 30 68.6±12.5 72.5±13.9＊ 70.8±11.4＊＃B 35 67.5±7.7 70.8±11.1＊ 70.5±11.5＊CEO2（%）A 30 31.7±12.4 27.6±13.8＊ 28.1±9.1＊B 35 32.5±8.0 29.1±11.5＊ 29.6±11.7＊C（a－jv）O2（mL／L）A 30 460±142 309±176＊ 370±221＊＃B 35 482±120 368±147＊ 364±149＊Lac（mmol／L）A 30 1.13±0.38 1.18±0.27 1.25±0.25 B 35 1.16±0.29 1.21±0.23 1.19±0.22

2.3.2 围术期认知功能的变化两组患者术前1 d，术后1d及术后7d MMSE 评分均在正常范围内，术后1d评分较术前有所降低但在术后7d有所恢复。两组间差异无统计学意义（P＞0.05）。见表7。

表7 两组患者围手术期认知功能变化的比较（±s）Table 7 Comparison of peri－operation cognitive function（±s）

Groups nOne day preoperation One day postoperation Seven days postop eration A 30 25.4±3.2 25.0±2.0 25.9±1.8 B 35 26.1±2.9 25.1±1.7 25.8±1.6

2.3.3 围手术期输血量限制性输血组（组B）术中输血量显著低于开放性输血组（组A）（P ＜0.05）。两组患者术后输血量及术中失血量差异无统计学意义（P＞0.05）。见表8。

表8 两组患者术中、术后输血量及术中失血量的比较（mL，±s）Table 8 Comparison of intra－operation transfusion，post－operation transfusion and intra－operation blood loss（mL，±s）

＊P＜0.05 vs.group A

GroupsIntra－operation transfusion Post－operation transfusion Intra－operation blood loss A 695±78（n＝30） 425±87（n＝4） 709±51（n＝30）B 113±26＊（n＝35） 453±73（n＝6） 684±78（n＝35）

3 讨论

3.1 老年患者行限制性输血的安全性

Hb作为氧的载体维持全身各组织的氧供，血液稀释导致Hb浓度降低。于布为等［3］研究发现，实施AHH 时氧供在Hct为25%时上升16%，在Hct为20%时上升20%，氧耗并无显著增加或减少，氧供甚至在Hct为17%时仍能满足机体需要，血液稀释降低Hb浓度，氧离曲线右移，Hb氧亲和力降低，增加了对组织的氧释放，组织对氧的摄取率增加，能够满足组织的需要。因此维持Hct在25%以上是安全的。

本研究中，在经过AHH 后两组患者Hb、Hct均显著下降，但均保持Hb＞70g／L，Hct＞25%。从血气分析可见在全身麻醉同时吸入纯氧的情况下，患者动脉血中的PaO2均保持400 mmHg（1 mmHg＝0.133kPa）以上，提示不会发生组织缺氧，同时血气的各参数均在正常范围内，表明围手术期患者内环境保持相对稳定。B组患者Hb、Hct在术后24h上升，可能与术后体液再分布、禁食等引起的血液浓缩等有关。由此可见对老年患者行限制性输血策略（维持Hb＞70g／L，Hct＞25%）不会导致重要器官或组织缺氧。

老年患者行AHH 时需考虑血容量急剧增加引起的血流动力学变化及对心肺功能的影响［4］。刘志群等［5］研究发现，对于老年患者，采用6%羟乙基淀粉分别按15mL／kg和20mL／kg，以50mL／min速率快速扩容实施AHH 是安全有效的。本研究中所有患者均无心肺器质性疾病，围手术期均未出现心衰、肺水肿，与文献一致。两组组内分别与T1时间点比较可见，患者在T2及T3时点CVP 明显增加，考虑T1时点CVP较低是由于全麻诱导后血管扩张导致血容量相对不足，而后进行的快速扩容迅速补充血容量致机体处于轻微高容量状态。术中血流动力学监测MAP、CVP、HR 均在正常范围内，提示患者术中平稳，说明对无心肺疾病的老年患者实施AHH 是安全可行的。

3.2 限制性输血对老年患者围手术期脑氧供需平衡的影响

SjvO2反映的是脑氧供与脑血流（cerebral blood flow，CBF）的关系，即脑氧代谢平衡状况；C（a－jv）O2反映脑摄氧能力与CBF 的关系，C（a－jv）O2增加反映脑氧摄取增加，CBF 相对不足，降低则反映脑氧摄取减少，CBF相对剩余；CEO2的意义与C（a－jv）O2相似，但不受Hb的影响，因此在贫血状况下，更能准确地反映脑氧代谢，其正常范围为24%～42%，当CEO2低于正常时常提示可能存在脑灌注异常。

本研究中，术中各时间点SjvO2均远大于正常低限（55%），在相应的时间点两组间差异无统计学意义，表明两组患者术中均达到脑氧代谢平衡，提示老年患者在行血液稀释后能满足体内脑氧代谢需求，保持能量代谢的稳定。两组患者T2 与T1 相比，CEO2与C（a－jv）O2均有不同程度降低可能与Hb浓度降低有关。在血液稀释后，SjvO2均升高，考虑由于AHH 降低血液粘稠度，改善微循环，从而改善低血压下组织的灌注，促进氧的利用；另一方面可能为满足组织需要出现代偿［6］，氧供降低，脑氧耗也降低［7］，所以脑氧代谢仍维持平衡。

动脉血Lac水平的升高往往提示组织缺氧低灌注。本研究结果表明，两组患者Lac都在正常范围内，组间比较无差异，提示血液稀释不会影响脑组织灌流，脑组织的氧合状态良好。

3.3 限制性输血对老年患者围手术期认知功能的影响

术后认知功能障碍（postoperative cognitive disorders，POCD）的主要症状为术后第1～3 天内发生急性认知能力下降，意识混乱，周围环境定向能力差，幻觉，语言错乱等。POCD 确切的发病机制尚不明确，涉及到中枢神经系统、内分泌及免疫系统紊乱，常是多种因素协同作用的结果［8］，包括高龄、特殊手术、低血压、低氧血症、脑血流降低、脑血管微栓形成及电解质紊乱等，因此对老年患者围手术期认知功能的评价和随访尤为重要［9］。在本研究中我们采用MMSE 量表对老年患者的围手术期认知功能进行评价。

贾宝森等［10］研究显示若围术期患者的脑氧饱和度（rSO2）不低于50%，能减少术后发生短暂认知功能变化的机会。本研究中两组患者术中均未出现脑氧供不足的情况。仅有1例开放性输血组患者发生POCD，表现为术后第1 天谵妄、胡言乱语，MMSE评分较术前明显降低，术后第3天恢复正常直至出院。其余病例术后第1 天及术后第7 天行MMSE评分与术前相比无明显差异，两组间评估资料差异亦无统计学意义，说明与开放性输血相比，限制性输血至少不增加POCD 的发生率。考虑限制性输血策略保证血液处于轻微稀释状态，降低血液粘滞度，减少脑血管微血栓形成概率，而脑血流及大脑氧供无明显差异，电解质亦处于正常水平，因此可能对降低术后认知功能障碍发生率有利。

POCD的诊断需经过神经心理学测试，评估脑的各个方面功能，但目前仍缺乏完善的评估方法。另一方面，POCD 缺乏有效的治疗方法，重在预防，因此术中维持循环稳态及改善微循环等十分有意义。

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