心脏瓣膜置换术后早期认知功能障碍相关危险因素研究

许 涛，赵珍珍，王嘉锋，朱文忠，王 军

·临床研究·

心脏瓣膜置换术后早期认知功能障碍相关危险因素研究

许 涛，赵珍珍，王嘉锋，朱文忠，王 军

目的观察和评测体外循环下心脏瓣膜置换术后早期术后认知功能障碍，统计相关发生率并分析其相关临床危险因素。方法连续观测行无代谢性疾病及神经系统疾病心脏瓣膜置换术患者90例。收集患者的一般信息、教育程度、原发性高血压病病史、ASA分级、心脏功能分级、术前心脏射血分数、主动脉阻断开放体位、手术时间、麻醉时间、体外循环时间、阻断时间、复温时间及麻醉药物种类和使用剂量等参数，采用简易智力心理量表（MMSE）评分方法对患者进行术前和术后评分。术前术后MMSE评分下降2分及以上的患者为术后认知功能障碍，所有数据录入SPSS14.0行logistic多因素统计分析，P＜0.05为统计学意义上有显著差异。结果多因素分析显示，年龄OR值为1.34（1.01～1.78，95%CI），阻断时间OR值为2.17（1.09～4.32，95%CI），七氟烷吸入浓度OR值为0.505（0.34～0.74，95%CI），均具有显著统计学意义（P＜0.05）。结论年龄和主动脉阻断时间是体外循环下心脏瓣膜置换术术后早期认知功能障碍的相关危险因素。七氟烷在临床应用浓度下，随吸入浓度的提高，术后认知功能障碍的发生率呈下降趋势。

体外循环；术后认知功能障碍；心脏瓣膜置换术；七氟烷

术后认知功能障碍（Postoperative cognition dysfunction，POCD）是一个心血管手术术后常见的神经系统并发症。心血管术后POCD发病率有文献报道高达7%～69%，并且病程时间可延长至术后3个月甚至2年。严重的患者可能造成再次入院或死亡，而且造成患者家庭或社会负担增加［1-3］。早期认知功能障碍会严重影响患者ICU滞留时间，住院时间，住院费用甚至增加围术期并发症发生率以及病死率［4］。并且早期认知功能障碍的严重程度与远期认知功能障碍的发生率相关［5］。

1 资料与方法

本实验经长海医院伦理委员会批准，所有入选患者均在告知实验内容后签署知情同意书。入选条件：①患者年龄大于18岁（含）；②择期进行心脏瓣膜置换术。剔除标准：①术前简易智力心理量表（Mini-mental state examination，MMSE）评分＜24；②急诊或术后有二次手术；③吸毒患者或酒精成瘾的患者；④存在心理精神疾病的患者；⑤有神经系统疾病史的患者。

2011年7月～2012年3月，入院心脏瓣膜置换术患者92例，1例患者术后再行开胸止血术，1例患者术后死亡，入选患者90例。所有患者在术前一天进行麻醉访视时，进行MMSE评分检测，术后第5日再进行两次MMSE评分检测。术后MMSE评分低于首次评分2分者，被认为存在POCD。

入组患者无术前用药。进入手术室后，进行标准监测，包括5导联心电图、脉搏氧饱和度、有创动脉压力监测。麻醉诱导给予咪达唑仑0.07～0.1 mg/kg，舒芬太尼0.7～1.0 μg/kg，罗库溴铵0.6 mg/kg，依托咪酯0.3 mg/kg。诱导给药2 min后，实施气管内插管。气管内插管成功后，给予机械通气控制呼吸，吸入氧浓度60%。麻醉维持七氟烷吸入，并持续静脉泵注舒芬太尼0.8 μg/（kg·h），顺式阿曲库铵0.2 mg/（kg·h）。术中间断给予咪达唑仑，舒芬太尼加深麻醉。应用血管活性药物维持血流动力学稳定。

在主动脉插管操作前10 min，自中心静脉给予肝素3 mg/kg行全身肝素化，体外循环（extracorporeal circulation，ECC）过程中每30 min给予肝素1 mg/kg，保持术中激活凝血时间＞500 s。ECC开始后，行全身降温。术中维持直肠温度30℃，ECC流量维持在2.2～2.5 L/（min·m2）。平均动脉压维持在45～75 mm Hg。术中心肌保护采用低温含血心脏停搏液主动脉根部或冠状动脉窦口直接顺行灌注，每20 min一次，并同时给予心脏局部低温。主动脉阻断开放后，给予心血管活性药物辅助心脏复苏，逐渐调整血流动力学状态，评估并实施脱离体外循环支持。

记录患者术前、术后MMSE评分，年龄，性别，教育程度，ASA分级，NYHA心功级分级，左心室射血分数（EF），手术时间，麻醉时间，ECC时间，阻断时间，复温时间，咪唑安定用量，依托咪酯用量，舒芬太尼用量，术中七氟烷吸入浓度。

所有数据录入SPSS 14.0，通过单因素分析筛选可能相关的临床危险因素（P≤0.1），随后纳入多因素统计分析早期术后认知功能障碍的相关危险因素。多因素logistic回归统计分析，P＜0.05为统计学意义上有显著差异。

2 结 果

入组患者平均年龄（40.5±21.5）岁，男性52例，女性38例，其中小学文化程度12人，中学文化程度52人，大学文化程度26人。患者ASA评级，心功能评级和左心室EF平均值见表1。手术时间，麻醉时间，ECC时间，阻断时间，复温时间、术中麻醉药物用量见表1。单因素分析见表2。年龄，ASA分级，手术时间，麻醉时间，阻断时间，ECC时间，复温时间，七氟烷浓度等（P＜0.1）纳入多因素分析。年龄、阻断时间与POCD发病成正相关，七氟烷吸入浓度与POCD发病成负相关（P＜0.05），见表3。

表1 入组患者一般情况表

3 讨 论

心脏瓣膜置换术是目前国内心血管手术的一种常见心内直视手术。术中ECC，低温以及术后气栓等问题都有可能是与POCD相关。国外对POCD的研究多集中于冠状动脉旁路移植手术（coronary artery bypass grafting，CABG），年龄是一个重要的独立因素［6］。但国内心脏瓣膜置换术，主要病因多为风湿性心脏病患者，与国外退行性和先天性心脏瓣膜病患者不同。因此，在年龄上国内心脏瓣膜置换术患者发病和接受治疗的年龄远低于国外POCD主要研究人群CABG患者的年龄，并且与退行性和先天性心脏瓣膜病患者也有不同年龄区别。另外，近期麻醉药物的发展和研究提示，某些全麻药品具有相关保护作用［7］。因此，国内心脏瓣膜置换术POCD的发病率及相关危险因素尚不明确，本文对这类患者的POCD发病率及相关危险因素进行了相关研究工作。

表2 心脏瓣膜置换术后POCD危险因素单因素分析结果

表3 心脏瓣膜置换POCD相关危险因素多因素分析结果

早期POCD会增加医疗处理的复杂性，延长住院日。以往对POCD的研究多数集中在CABG患者。这类患者常伴有代谢性疾病、中风史和高龄因素，这些因素本身对POCD影响较大［8-10］。而心血管手术由于ECC等一系列特殊病理生理现象的存在，所造成的围术期低灌注和微栓仍旧存在。因此，在非CABG患者中发病率及相关危险因素的分析，也需要进一步研究。

在诸多ECC的数据中，只有主动脉阻断时间具有统计学意义。主动脉阻断时间，是ECC时间中，完全依赖ECC的时间，没有任何形式的并行循环，反应的是独立的ECC脑灌注时程。主动脉阻断时间为POCD独立的危险因素，可以认为是ECC下低灌注状态导致POCD的发生［11］。虽然关于ECC对大脑低灌注主要存在于两个方面。一个方面是灌注压，虽然目前没有一个公认的最为合理的灌注压力，但大部分的中心都接受50～60 ml/（kg·min）的灌注流量。早先的研究认为，在神经损伤的患者，维持较高的灌注压力有助于患者减少POCD的发病率。但也有研究认为，ECC压力过低或过高都有可能造成神经损伤发生率的增加。因此，合理的灌注压力至今仍是临床面临的一个问题。其次，传统ECC以滚轴泵的形式提供无搏动血流，这种无搏动血流被认为组织灌注效果较生理性搏动性血流差，也可能是ECC下低灌注状态的一种原因［11-13］。虽然ECC对脑组织低灌注情况不能直接得到有效的监测，但局部脑氧饱和度的监测可能通过大脑局部氧合状态的变化，间接的提供一种评价。近期的研究表明，局部脑氧饱和度的改变在一些老年患者中与POCD的发病率具有相关性［14-15］。因此，有学者认为应该在ECC过程中常规监测局部脑氧饱和度。

低灌注导致COPD的病理生理机制并不十分明确。目前所知低灌注可能首先导致灌注区域低氧和能量供应下降［16-17］。随着细胞线粒体内ATP水平的下降，许多凋亡相关基因被激活。线粒体内Bcl-2家族蛋白过表达，导致线粒体释放细胞色素C，然后诱导细胞凋亡。线粒体内ATP水平进一步的下降，还可以导致细胞坏死，并产生进一步的炎症反应。最终导致低灌注区域的神经功能障碍［18-19］。

除了低灌注以外，ECC损伤神经功能的另外一条主要因素是炎症反应。在早前的基因多态性的研究中发现P-选择素和C反应蛋白的过度表达会造成COPD易感性的增加。这充分表明了，ECC炎症反应在COPD发病中的重要性［20］。

关于麻醉药物对神经功能的影响，争论始终存在。有些研究认为，在亚麻醉浓度七氟烷会导致记忆功能的下降，然而Liu及同事设计的实验中，采用了训练后立即给予七氟烷的处理。这样的研究结果，可能更多的揭示了七氟烷的麻醉效能，并不能完全证明七氟烷在临床条件下的整体效能［21］。另外一个方面，晚近的一些实验表明，七氟烷在预处理和后处理方面都具有减轻神经系统缺血损害和缺血再灌注损害的效应［22-23］。而临床实验中，早前Delphin等研究发现，七氟烷可以促进非体外循环下CABG患者早期拔管和认知功能恢复。本研究的结果显示，随七氟烷吸入浓度的增高，POCD的发病率呈下降趋势，且具有统计学差异［24］。因此，笔者认为在非CABG心内直视手术的患者中，七氟烷对认知功能具有保护效能。然而，具体七氟烷如何在心血管术中对认知功能起到保护效能的，其确切机制仍需要进一步的研究揭示。

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Risk factors for early postoperative cognitive dysfunction after cardiac valve replacement

Xu Tao，Zhao Zhen-zhen，Wang Jia-feng，Zhu Wen-zhong，Wang Jun
Changhai Hospital，Shanghai 200433，China

Wang Jun，Email：junwangok＠163.com

ObjectiveTo elucidate relative clinical independent risk factors for postoperative cognitive dysfunction（POCD）after cardiac valve replacement.MethodsClinical research was consecutively conducted in cardiac valve replacement.The patients who had metabolism syndrome and/or history of neurologic deficits were excluded.Minimal mental state examination（MMSE）was adapted to evaluate the cognitive function of patient preoperatively and postoperatively.Patients who had MMSE decline≥2 were thought to be POCD.Information of the patients was recorded，including general information，education state，hypertension，ASA，classification of heart failure，ejection fraction，head-down position，surgery time，anesthesia time，on pump time，aortic cross-clamp time，rewarming time and anesthetic dosage.Variants were enrolled into multifactor analysis for which single factor analysis was significantly（P＜0.1）.Logistic regression analysis was employed for multifactor analysis in risk factors on POCD.ResultsLogistic regression analysis revealed that OD of age，aortic cross-clamp time，sevoflurane were 1.34（1.01-1.78，95%CI），2.17（1.09-4.32，95%CI）and 0.505（0.34-0.74，95%CI）respectively（P＜0.05）.ConclusionThis part of trial suggested that age and aoric cross-clamp time are both independent risk factor for POCD after cardiac valve replacement.And sevoflurane under the clinical use concentration provide prevention to POCD with concentration dependent effect.

Extracorporeal circulation；Postoperative cognitive dysfunction；Cardiac valve replacement；Sevoflurane

R654.1

A

1672-1403（2013）02-0092-04

2013-03-11）

2013-03-18）

200433上海，第二军医大学附属长海医院麻醉科（许 涛、赵珍珍、王嘉峰、朱文忠），胸心外科（王 军）

王军，Email：junwangok＠163.com