超激光星状神经节照射对老年患者术后认知功能障碍的影响

杨孟昌 蒋蓉 李鹏 苏文杰

术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）是老年患者手术麻醉后常见并发症之一，POCD严重影响患者康复情况、延长住院时间、增加死亡率[1]。星状神经节阻滞可改善脑血流、改善脑氧供而降低POCD发生率[2]。但由于星状神经节毗邻颈部重要血管与神经，行星状神经节阻滞易导致局麻药中毒、气管损伤、出血、血肿甚至死亡等严重并发症，限制了其在临床麻醉中的使用。超激光疼痛治疗仪采用光滤波器输出波长为700～1 600nm的光波，具有方向性与点式直线偏振光的特点，组织穿透率高，能很好地作用于神经末梢，抑制神经兴奋性来达到治疗作用，其机制与针灸、神经阻滞类似。本研究采用超激光治疗仪行星状神经节照射，探讨其对全麻老年患者术后认知功能障碍的影响。

1 材料与方法

1.1 一般资料 选择我院择期行单侧全髋置换术的老年患者60例，依照随机数字表法分为对照组 （Ⅰ组，n=30），术前未行超激光星状神经节照射；处理组（Ⅱ组，n=30），手术前7天行超激光星状神经节照射，1次/d，余同对照组。

纳入与排除标准：所有纳入患者符合美国麻醉医师协会分级（American Society of Anesthesiology，ASA）Ⅱ～Ⅲ级，年龄65～80岁，体重 40～70kg，心功能Ⅰ～Ⅱ级。无严重的系统性疾病、严重心肺功能障碍及肝肾功能明显异常，无神经系统与精神系统疾病病史、心脏外科或神经外科手术史，无肺部感染或外科感染，近1个月内未服用精神类药物与镇静镇痛类药物，简易精神状态检查（Mini-Mental state examination，MMSE）评分≥27分。对术前合并高血压、糖尿病的患者均将血压、血糖控制在正常范围内。排除标准：患者术前及术后血红蛋白均小于100g/L，手术时间＞3h，出血量大于400ml，术中长时间的血压降低及血压剧烈波动，酸碱失衡及电解质紊乱。所有入选患者术后未发生危及生命的麻醉、手术相关并发症。

1.2 麻醉方法 两组患者入手术室后连接麻醉监测仪（迈瑞T8）监测心率（HR）、ECG、脉搏血氧饱和度（SpO2），所有患者均在左手腕局麻下行桡动脉穿刺置管，监测动脉血压，头部皮肤清洁消毒后贴上无创脑电电极并连接麻醉深度监护仪（TD-3200，成都迈高医疗器械有限公司）监测麻醉深度，再实施麻醉诱导：依次静注咪唑安定0.05mg/kg、丙泊酚1mg/kg、依托咪酯0.1mg/kg、顺苯磺酸阿曲库铵0.1mg/kg和芬太尼2μg/kg。诱导、插管成功后行机械控制呼吸，氧流量 2L/min，吸入氧浓度 60﹪，潮气量 6～8ml/kg，频率 12～14次 /min，呼吸比为 1∶2，维持 PaCO2为35～45mmHg。插管完毕后行右侧颈内静脉穿刺置管，术中维持静吸复合麻醉：经静脉泵入靶浓度2～3 μ g/ml丙泊酚与 0.1～0.4 μ g·kg-1·min-1瑞芬太尼，吸入 1﹪～2﹪七氟烷，通过麻醉深度监测保证两组患者均处于适宜的麻醉深度。两组患者术后采用相同的药物与配方行术后镇痛。

1.3 超激光星状神经节照射 处理组患者清洁双侧颈部皮肤后采用超激光疼痛治疗仪（HA-2200型，日本东京医研株式会社）行星状神经节超激光照射治疗，单侧星状神经节照射15min，两侧轮换，输出功率80﹪，1次/d，手术前7天连续照射，照射完毕后接受手术。

1.4 观察指标

1.4.1 生命体征监测及桡动脉-颈内静脉球部血氧含量检测 分别于麻醉诱导前（T1），气管插管时（T2），手术切皮时（T3），术中骨髓腔冲洗时（T4），术中注入骨水泥时（T5），手术结束时（T6），气管拔管时（T7），患者送出手术室时（T8）监测平均动脉压（MAP）、心率（HR），并于 T3～T8时检测患者桡动脉与颈内静脉球部脑氧代谢指标：动脉血氧含量（CaO2）、颈内静脉球部血氧饱和度（SjvO2），依照Fick公式计算桡动脉-颈内静脉球部血氧含量差（Da-jvO2）与脑氧摄取率（CERO2）。

1.4.2 MMSE认知功能与血清炎性因子检测 由同一位医师采用MMSE表（总分为30分）于手术前一日（D1），术后第1天（D2），术后第3天（D3），术后第7天（D4）行认知功能评价，MMSE评分低于术前2分者判定为POCD，记录发生例数。分别于 T1、T6、D2、D3、D4这 5个时间点采集患者静脉血液5ml，收集于分离胶-促凝管中送实验室测量血清炎症因子IL-6、TNF-α。

1.4.3 记录指标 记录患者性别、年龄、体重、手术及麻醉时间、苏醒时间等，记录患者TI～T8时刻的生命体征，如平均动脉压（MAP）、心率（HR）及脑氧代谢指标（SjvO2、Da-jvO2、CERO2）等。

1.5 统计学方法 数据采用SPSS 19.0统计软件进行处理，计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用重复测量方差分析，多组间比较采用单因素方差分析。重复测量资料先判断是否符合Mauchly球形度检验，符合则采用单变量检验，不符合则采用多变量检验。计数资料采用χ2检验，χ2检验理论频数＜1时采用Fisher精确概率法。所有资料均行方差齐性检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较 两组患者在性别、年龄、体重、手术时间、麻醉时间、苏醒时间等方面差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2 两组患者不同时间点生命体征及脑氧代谢指标比较 两组患者术中各时点MAP与HR均在正常范围内，两组比较差异无统计学意义（P＞0.05）。与Ⅰ组比较，Ⅱ组 T3时点 SjvO2、Da-jvO2、CERO2差异无统计学意义（P＞0.05），T4～T8时点Ⅱ组 SjvO2明显高于Ⅰ组（P＜0.05），Da-jvO2、CERO2明显低于Ⅰ组（P＜0.05），见表2。

2.3 MMSE认知功能检测 两组患者术前（D1）MMSE评分差异无统计学意义（P＞0.05），与Ⅰ组比较，Ⅱ组术后各时点（D2～D4）MMSE评分均高于Ⅰ组（P＜0.05），POCD 发生率均低于Ⅰ组（P＜0.05），见表3。

2.4 血清炎性因子检测 与Ⅰ组比较，Ⅱ组T1时点TNF-α与IL-6差异无统计学意义（P＞0.05），Ⅱ组 T6、D2～D4时点 TNF-α与 IL-6低于Ⅰ组（P＜0.05），见表4。

表1 两组患者一般资料比较（n=30）

表2 两组患者不同时间点生命体征及脑氧代谢指标比较（x—±s）

表3 两组患者MMSE评分与POCD发生率比较

表4 两组各时点血清炎性因子比较（pg/ml，x—±s）

3 讨论

随着我国人口老龄化趋势日渐明显与城镇居民生活水平改善，老年患者手术日渐增多，老年患者POCD发生率也日渐升高。POCD是在患者中枢神经系统退化的基础上，多因素联合诱发、参与或加重的，涉及神经、内分泌、免疫等多系统紊乱的一种认知障碍[3]。越来越多的临床证据表明麻醉与手术会导致或增加POCD发生风险，其引起POCD的可能机制包括：炎症反应、中枢胆碱能系统紊乱、减少脑血流、改变脑氧代谢、Tau蛋白过度磷酸化等[4]。

近年来，星状神经节阻滞在临床应用中日渐增多，其作用涉及植物神经系统、内分泌系统和免疫系统，对上述系统的功能有调节作用。星状神经节阻滞在脑梗死患者中可改善脑循环，改善脑组织氧供，在冠脉搭桥手术患者中能改善脑血流，降低POCD发生率[5,6]。但星状神经节的解剖位置决定了行星状神经节阻滞易导致局麻药中毒、气管损伤、出血、血肿甚至死亡等严重并发症，限制了其临床应用。为此，我们采用超激光疼痛治疗仪行星状神经节照射，其机制与针灸、神经阻滞类似，既能保证产生神经阻滞效果，又避免了神经阻滞的风险。

术中机械通气、血压波动、循环改变都会影响脑氧供需平衡，SjvO2、Da-jvO2、CERO2可反映脑的氧供需平衡状态，评估中枢氧合状态[7]。星状神经节阻滞可通过降低交感神经的紧张性、调节内分泌系统和神经体液系统的平衡，对脑循环产生有利作用：包括改善脑血流量、减轻脑血管张力及增加脑血流速度等，还可使血浆中舒血管效应的物质增多而收缩血管的物质减少，调整调节收缩和舒张脑血管物质的比例失衡，从而预防脑血管痉挛。本研究中，Ⅱ组 T4～T8时点 SjvO2明显高于Ⅰ组（P＜0.05），Da-jvO2、CERO2明显低于Ⅰ组（P＜0.05），说明超激光星状神经节照射能明显改善脑的氧供需平衡状态。

麻醉与手术对患者来说是一个不良刺激，应激反应导致机体产生大量炎症因子,如IL-6、TNF-α等，这些炎症因子可透过血脑屏障，引起中枢神经系统炎症，导致患者认知障碍，炎症因子水平与损伤程度呈正相关[8]。Ramlawi等[9]研究证明，星状神经节阻滞可通过下丘脑-垂体-肾上腺轴调节应激反应，减少IL-6、TNF-α等炎症因子的释放，降低海马神经元Tau蛋白过度磷酸化，减轻神经变性和认知功能损害。Ⅱ组T6、D2～D4时点TNF-α与IL-6低于Ⅰ组（P＜0.05），说明超激光星状神经节照射能通过减轻炎性反应改善患者术后认知功能。

综上所述，超激光星状神经节照射能够通过增加脑血流量，改善脑的氧供需平衡状态，减轻炎性反应等途径降低患者术后POCD发生率。

1 Rasmussen LS，Johnson T，Kuipers HM，et al.Does anaesthesia cause postoperative cognitive dysfunction? A randomised study of regional versus general anaesthesia in 438 elderly patients[J].Acta Anaesthesiologica Scandinavica，2003，47（3）：260

2 Zhang Y，Yan-Na SI，Yun Luo L，et al.Effects of stellate ganglion block on cognitive function during coronary artery bypass graft in the elderly[J].Practical Geriatrics，2013，2013：39-40

3 Peng L，Xu L，Wen O.Role of Peripheral Inflammatory Markers in Postoperative Cognitive Dysfunction（POCD）：A Meta-Analysis[J].PloS One，2013，8（11）：e79624

4 Ballard C，Jones E，Gauge N，et al.Optimised anaesthesia to reduce post operative cognitive decline （POCD） in older patients undergoing elective surgery，a randomised controlled trial[J].PloS One，2012，7（6）：e37410

5 Doi S，Cho N，Obara T.Stellate ganglion block increases blood flow in the anastomotic artery after superficial temporal arterymiddle cerebral artery bypass[J].Br J Anaesth，2016，117（3）：395-396

6 Dong YK，Park CA，Chung RK，et al.Effect of Stellate Ganglion Block on the Cerebral Cortex：A Functional Magnetic Resonance Imaging Study[J]. Applied Magnetic Resonance，2015，47（1）：1-9

7 Guo JR，Shen HC，Liu Y，et al.Effect of acute normovolemic hemodilution combined with controlled low central venous pressure on cerebral oxygen metabolism of patients with hepalobectomy[J].Hepato-gastroenterology，2014，61（136）：2321

8 Miki C，Hiro J，Ojima E，et al.Perioperative allogeneic blood transfusion， the related cytokine response and long-term survival after potentially curative resection of colorectal cancer[J].Clinical Oncology，2006，18（1）：60-66

9 Ramlawi B，Rudolph JL，Mieno S，et al.C-Reactive protein and inflammatory response associated to neurocognitive decline following cardiac surgery[J].Surgery，2006，140（2）：221-226