心胸外科手术后患者认知障碍影响因素的研究进展

袁承杰，唐云翔，朱丰海

（1．第二军医大学 心理与精神卫生学系，上海200433；2．第二军医大学心理与精神卫生学系 医学心理学教研室；3．上海警备区第五干休所 门诊部，上海200336）

术后认知障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）是手术后常见的精神方面的障碍，其诱发原因和影响因素多样且复杂。主要表现为手术后患者记忆力、抽象思维及定向力等方面出现障碍，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。北美精神障碍诊断和统计手册（第4版）（diagnostic and statistical manual of mental disorders，DSM－Ⅳ）对认知障碍的分类，POCD属于轻度神经认知障碍，其特征是由一般的医疗处理引起，而又不属于谵妄、痴呆、遗忘等临床类型，一般可持续数月或数年，少数患者也会出现永久性认知功能障碍。本文就心胸外科术后患者POCD的发生现状及其影响因素的研究进展作一综述。

1 心胸外科手术后患者POCD发生现状

1．1 心胸外科手术后患者POCD主要表现 心胸外科手术后患者POCD的主要症状表现为记忆减退，短期内出现记忆障碍，一般可逆，但也可能存在长期记忆障碍，与多种因素有关［1］。另外，患者还会出现思维障碍及注意力障碍，总体上表现为智力损害和认知功能下降［2］。一般通过临床观察和神经心理测试即可诊断出是否为POCD。在情绪方面，主要表现为焦虑、精神错乱，部分患者可出现人格改变等临床症状［3］。

1．2 心胸外科手术后患者POCD发生率 在各类心胸外科手术中，POCD的发生率均较高。以冠状动脉旁路移植手术（coronary artery bypass graft，CABG）为例，该术目前有体外循环下CABG（onpump CABG）和 非 体 外 循 环 下CABG（off－pump CABG，OPCABG）。Grigore等［4］对312例 行CABG患者的调查结果显示，手术7d内有61%的患者出现神经系统异常，79%出现早期神经精神异常；至出院时，17%的患者仍存在神经系统异常，38%的患者有神经精神异常。Shaw等［5］比较了312例CABG患者和50例外周血管手术患者术后早期神经心理疾病的发病率，结果显示两组患者早期精神异常发生率分别为61%和18%。可见，心胸外科手术相比于非心胸外科手术有更高的POCD发生率。

研究还表明，心胸外科手术后，POCD发生率随时间有显著变化，一般来说，会随时间延长而逐渐降低，但在不同时间段还会发生较大变化。如van Dijk等［6］报道，CABG术后1周POCD发生率为4%～47%，平 均 为22．5%；Russell等［7］报 道，CABG术后3个月内，POCD发生率为14%～60%，术后6～12个月时为4%～33%，术后5年时为42%。Hogue等［8］对进行CABG手术的130例绝经后妇女的研究表明，25%的患者在术后4～6周出现认知下降，提出POCD与年龄、升主动脉粥样硬化、充血性心力衰竭的病史、体外循环时间等有关。可见心胸外科手术后患者POCD发生率可能在术后最初一段时间先上升，之后一段时间则会有所下降，但术后远期又会呈现上升趋势，可能与出院后其他因素有关。

2 心胸外科手术后患者POCD发生的影响因素

2．1 手术因素

2．1．1 手术类型 不同类型的心脏手术对患者POCD的影响不同。Ebert等［9］观察了42例行心瓣膜置换术和42例行CABG患者术后第2和第7天的认知功能，结果表明瓣膜置换术患者POCD的发生率高于CABG患者，主要表现为颞叶功能障碍。Carrascal等［10］也对132例心脏手术患者的术后认知功能进行了观察，结果显示瓣膜手术患者POCD的发生率比CABG患者明显增高，可能与心脏切开手术气体或脂肪形成的微栓较多有关。在心脏处形成的微栓可能随着血液循环进入脑内毛细血管，导致脑局部缺血，从而影响大脑的认知功能。

2．1．2 麻醉因素 麻醉因素对POCD发生率的影响已经得到公认［11］。在麻醉区域方面，心胸外科手术麻醉方式一般有全身麻醉和局部麻醉。之前一般认为全身麻醉比局部麻醉更容易导致POCD；但是近年研究发现，全身麻醉和局部麻醉导致POCD发生的概率几乎相同。Gregory［12］经过随机对照研究发现，全身麻醉手术并非更容易引起POCD。

在麻醉方法上，心胸外科手术麻醉基本没有固定的模式，但静脉－吸入复合麻醉已成为主要的麻醉方法。心胸外科手术要求麻醉深度不能太浅，应有足够深度以减轻患者的应激反应。剂量较大的静脉－吸入复合式麻醉对患者的影响远大于一般手术，更加容易导致POCD的发生。虽然已经能够明确麻醉因素可影响POCD的发生率，但到目前为止，心脏手术中麻醉方式和麻醉药物导致POCD的机制尚不清楚。不过可以肯定的是，适度减少麻醉药品的剂量有利于降低POCD发生率，术中密切关注麻醉的深度对于预防POCD的发生具有重要意义。

2．1．3 体外循环的使用 在心胸外科手术中，体外循环是重要的辅助手段。Feam等［13］对70例体外循环下行CABG的患者分别于术前和术后1周、2个月和6个月进行认知功能测定，结果发现49例患者脑血管反应性受损。有学者［14］比较了在体外循环下和非体外循环下行CABG患者术后认知功能的差异，发现非体外循环组术后1周及10周的POCD发生率均低于体外循环组。可见，体外循环的使用是心胸外科手术患者POCD发生的影响因素之一，这可能与全身炎症反应、血液稀释、微栓子形成等有关。

2．1．3．1 全身炎症反应 在体外循环的使用过程中，由于血液与生物材料的广泛接触，以及心脏手术中心、肺、肾的缺血再灌注损伤，会激活中性粒细胞产生大量炎症因子。炎症因子中，IL－6、IL－8、α－肿瘤坏死因子（TNF－α）等与术后POCD的发生具有高度相关性［15］。Heyer等［16］研究发现，体外循环中采用肝素涂层管道的患儿较采用非肝素涂层管道的患儿，炎症反应明显减轻，术后POCD的发生率明显下降［17］。作为一个相对可控的因素，降低全身炎症反应和改善炎症状态有利于预防POCD；因此，在术后护理过程中密切观察并积极改善患者的炎症反应，有助于预防POCD的发生。

2．1．3．2 血液稀释 心胸外科手术对血液的需求量较大，故血液保护是心脏麻醉的重要内容之一。为了少输血或不输血，血液稀释是体外循环必不可少的条件之一。血液稀释后Hb虽然达到了一定的指标，但是对于老年人这类低血氧耐受性差的患者，仍会因为低血氧而导致POCD［18］。

2．1．3．3 脑内微栓子的形成 心胸外科手术过程中可能会产生栓子，特别是在体外循环过程中，很容易产生固体微栓和气体微栓。这些气栓随着血流进入脑内，最终造成脑内毛细血管微栓子［19－20］，从而可能造成脑局部组织缺血缺氧，影响脑的认知功能。

2．2 个体特征

2．2．1 年龄 几乎所有的研究表明，年龄是影响POCD发生的非常重要的因素。老年人的神经系统耐受性较差，手术中的其他因素更容易对老年人产生认知方面的负面影响。而且老年人心肺功能和脑功能退化也与心胸外科手术后POCD有一定关系［21－22］。可见对于心胸外科术后患者，围术期的护理工作需要特别考虑到患者的年龄因素。

2．2．2 先天因素 在心胸外科手术中，有一定比例的先天性心脏病患者，该类患者在术前就存在心脏病继发因素。先天性心脏畸形患者多存在全身组织、器官的灌注不足和缺氧［23］。由于心脏畸形造成的脑血流动力学不稳定会引起脑室周围出血，故中枢神经系统对缺氧的耐受性最差，受损程度也最大。这些因素若得不到及时纠正，随着年龄的增长会形成积累效应［24］，导致在手术前就已经对神经系统造成了明显的损害。Karl等［25］研究发现，行Switch纠治术的患者围术期发生神经功能异常多与术前就存在的低氧血症及酸中毒有关。患者术前就出现神经发育异常及认知功能障碍，术后则可能会进一步加重。因此，在心脏手术围术期护理工作中，需要密切注意个体的先天因素，积极预防POCD的发生。

2．2．3 教育及认知水平 教育水平不仅影响概念形成、词汇表达，还影响视觉空间结构和视觉感知能力、记忆等认知功能。Archila等［26］报道，文化水平越高或术前认知水平越高的患者，POCD的发生率越低。此外，在术后护理过程中，通过有效的护理干预提高患者的认知水平可以影响POCD的发生率［27］。有研究［28］发现，术后出现POCD的老年患者经针对性护理干预后，认知能力均明显提高，韦氏记忆量表评分和简易精神状态量表评分均恢复至正常水平，分别提高了（91．2±6．9）%和（25．8±5．2）%。该研究表明，心脏手术后的认知护理工作对于降低POCD的发生率有积极意义。

2．2．4 个体心理特征 人与人之间的个性特征互不相同，并非所有患者在手术后都会出现POCD等精神症状。有研究［29］表明，特质焦虑、多愁善感的心理特征与POCD的发生存在相关性。术前容易焦虑或者抑郁、有精神分裂症等精神病史，以及情绪不稳定、容易多愁善感的患者容易出现POCD；而积极、乐观的患者往往不容易出现精神障碍。因此，在心脏外科手术前，要全面掌握患者的心理状态，并通过积极有效的护理干预尽量使患者以最佳的心理状态接受手术。

2．3 术后复温 心脏术后患者需要复温，升温的快慢起到了非常重要的作用。de Lange等［30］在动物实验中采用术后有限升温，并将大鼠术后体温维持在较低的水平（35℃），结果发现，实验组POCD的发生率较术后立即升温至正常水平（37℃）组有明显下降。Fudickar等［31］观察28～32℃体外循环后传统复温方式（鼻咽腔温度与体外循环灌注温度差保持在4～6℃）和缓慢复温方式（温差保持在2℃）对术后认知功能的影响，结果发现术后6周缓慢复温组认知功能有明显改善。Newman等［32］报道，CABG过程中若过快复温易导致老年人认知障碍，其机制可能是过快复温导致脑耗氧和脑供氧的不平衡，从而导致不平衡区域的耐受性下降，导致脑损伤，继而诱发POCD。可见，术后合理复温对POCD的发生有显著影响，这也提示我们在心脏外科手术室护理及围术期护理领域，探讨合理的复温速度、复温时机及复温方式将会成为一项重要的研究内容。

2．4 其他因素

2．4．1 环境因素 心脏外科手术后患者通常由于呼吸机插管无法进行言语表达，同时各种动静脉置管的刺激、各种仪器发出的报警声、监护室内昼夜亮灯等因素严重影响患者的睡眠；而且患者面对陌生的环境，几乎没有探视及陪护，缺乏情感支持和沟通交流；危重患者多，同监护室患者的痛苦表情、呻吟声及死亡对患者而言也是不良的环境刺激，以上这些环境因素均对POCD的发生有一定的影响。有研究［33］报道，条件允许下，部分患者离开监护室到普通病房或增加家属探病次数后，精神障碍症状出现改善甚至痊愈。

2．4．2 药 物 因 素 文 献［34］报 道，药 物 因 素 对POCD的发生有明显的影响：心脏外科术前用药如抗胆碱药、麻醉药（氯胺酮、依托咪酯和氟烷等），以及术后用药如抗心律失常药物、中枢神经递质（儿茶酚胺、乙酰胆碱、5－羟色胺等）等均与心脏手术患者POCD的发生有密切关系。

综上所述，心胸外科手术后患者发生POCD涉及到的影响因素复杂、可能性多，在未来一段时间内可能还不能探明所有的相关因素并阐明其具体的发病机制。但是对于一些针对性强、结论明确的影响因素，可以通过技术改进（例如采用非体外循环心脏手术）或者采取一定的手段（例如采用肝素涂层转流管道、药物控制炎症反应、加强围术期心理护理干预等）减少甚至避免POCD的发生。

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