右美托咪定对老年患者髋关节置换术后血清S-100β、NSE、炎症因子及早期认知功能的影响

何庆标 王育明 孙振中 詹长春

术后认知功能障碍（POCD）是麻醉手术后常出现的一种以认知功能缺损为主的神经系统并发症，常影响患者术后康复，导致生活质量下降、住院时间延长，增加患者及家属的经济负担[1]。老年患者因为脑部神经细胞数目减少，脑血管退行性病变及中枢神经系统的功能储备下降等原因更容易引起POCD。右美托咪定（dexmedetomidine，Dex）属于咪唑类衍生物，是一种新兴的高度选择性α2受体激动剂，能发挥抗交感活性、镇静、镇痛及神经保护等效应[2]，但其是否可以预防髋关节置换术老年患者POCD的发生尚不明确。本研究旨在观察右美托咪定对老年患者髋关节置换术后血清S-100β、NSE、炎症因子及早期认知功能的影响，为临床POCD的防治提供参考。

1 材料与方法

1.1一般资料本研究获我院伦理委员会批准，全部患者已经签署知情同意书。选择2017年6～12月在我院骨二科择期髋关节置换术老年患者80例，年龄 66～79岁，性别不限，体重指数为 17～27kg/m2；ASA分级为Ⅱ或Ⅲ级，EF＞50%。既往无药物过敏史、无近期麻醉手术史、无肝肾功能不全、无糖尿病史、无精神病及脑外伤、脑出血、脑梗死等神经系统病史。所有患者术后全部使用PCIA。术前1d采用简易精神状态检查（MMSE），全部患者基础评分不低于相应的文化程度最低评分［大学（含大专）不低于24分，中学（含中专）不低于22分，小学不低于20分］，且愿意配合完成认知功能的测试。80例患者随机分为右美托咪定组（D组）和生理盐水组（N组），每组40例。

1.2治疗方法术前禁饮食8h。入手术室后连接监护仪，监测HR、BP、ECG、SpO2。常规面罩持续吸氧。D组患者于麻醉诱导前15min静脉泵入0.4μg/kg负荷量右美托咪定（国药准字H20110249，辰欣药业股份有限公司），15min内泵完，然后以 0.2μg·kg-1·h-1的维持剂量持续至术毕。N组患者采用同样方式泵入等量生理盐水。两组均采取气管插管下静脉全身麻醉。麻醉诱导：依次静脉注射长托宁0.01mg/kg、咪达唑仑 0.04～0.06mg/kg、丙泊酚 0.5～1.5mg/kg、芬太尼0.4～0.6μg/kg，待患者意识消失后，静脉注射顺苯磺酸阿曲库铵0.3mg/kg，肌松药起效后进行气管插管，连接麻醉机控制呼吸。术中以异丙酚TCI复合瑞芬太尼持续输注，间断推注顺苯磺酸阿曲库铵进行麻醉维持。手术结束均行PCIA，PCIA泵配方为地佐辛25mg+舒芬太尼1μg/kg+生理盐水至100ml，锁定时间15min，持续时间为48h。

1.3检测指标于术前 1d（T0）、术毕（T1）、术后 1d（T2）、术后 3d（T3）取患者静脉血 5ml（0.1% 肝素抗凝），分离血清。采用双抗夹心酶联免疫吸附法（ELISA）测定S-100β蛋白、神经元特异性烯醇化酶（NSE）、肿瘤坏死因子（TNF-α）、白细胞介素 6（IL-6）浓度。

1.4认知功能评定于T0、T2、T3时点由我院同一名心理科医师采用MMSE量表对所有患者认知功能进行评估。MMSE量表由20个问题组成，包含回忆能力、语言能力、定向力、记忆力、注意力及计算力等方面内容，总分为30分。27～30分为正常，＜24分而且术后低于术前2分即可诊断POCD[3，4]。

1.5统计学方法采用SPSS 19.0统计学软件，计量资料用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用成组t检验，组内比较采用重复测量设计的方差分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1一般资料比较两组患者性别、年龄、受教育年限、ASA分级、出血量、手术时间等一般资料比较差异均无统计学意义（P＞0.05），见表 1。

表1 两组患者一般资料比较（±s）

表1 两组患者一般资料比较（±s）

组别 例数 性别（例）男/女 （岁） 受教育年限（年） ASA分级（例） 出血量（ml）年龄手术时间（h）Ⅱ ⅢD 组 40 28/12 67.3±7.8 11±4 30 10 352±21 3.5±0.6 N 组 40 29/11 68.5±6.4 12±5 29 11 344±32 3.4±0.4

2.2两组患者不同时间点S-100β、NSE、TNF-α、IL-6浓度比较与T0比较，D组和N组在T1、T2血清S-100β、NSE浓度均升高，但D组患者T1、T2增幅均小于N组（P均＜0.01）。与T0比较，D组和N组在T1、T2、T3血清 TNF-α、IL-6浓度均升高，但D组患者T1、T2、T3增幅均小于N组（P均＜0.01），见表 2。

表2 两组患者不同时间点S-100β、NSE、TNF-α、IL-6水平比较（±s）

表2 两组患者不同时间点S-100β、NSE、TNF-α、IL-6水平比较（±s）

注：与 T0比较，aP＜0.01；与N组比较，bP＜0.01

指标 组别 例数 T0 T1 T2 T3 S-100β D组 40 0.16±0.020.21±0.01ab0.19±0.01ab0.16±0.01（μg/L） N组 40 0.14±0.010.25±0.01a0.21±0.03a0.16±0.02 NSE D组 40 5.8±1.6 8.8±1.6ab 7.7±1.67ab 6.1±1.5（μg/L） N组 40 5.9±1.7 10.8±1.7a 9.8±1.4a 6.5±1.6 TNF-α D组 40 15.8±4.729.4±7.3ab25.7±6.6ab 23.7±5.1ab（ng/ml） N组 40 15.1±5.1 40.1±6.2a36.1±7.5a30.9±4.2a IL-6 D组 40 49.7±8.566.1±7.3ab61.1±6.8ab56.5±8.1ab（ng/ml） N组 40 49.8±7.6 82.8±5.4a75.7±6.5a65.2±7.5a

2.3 MMSE评分比较两组患者T0时MMSE评分差异无统计学意义（P＞0.05）；与T0比较，D组和N组在T2、T3时MMSE评分均下降，D组降幅小于N组（P均 ＜0.01），见表 3。

表3 两组患者MMSE评分比较（±s，分）

表3 两组患者MMSE评分比较（±s，分）

注：与 T0比较，aP＜0.01；与N组比较，bP＜0.01

组别 例数 T0 T2 T3 D 组 40 26.6±1.96 23.7±1.41ab 24.3±1.59ab N 组 40 26.6±2.01 20.9±1.31a 22.2±1.51a

2.4 POCD发生率比较T2、T3时D组患者POCD发生率分别为10.0%（4/40）、5.0%（2/40），N组POCD发生率分别为17.5%（7/40）、12.5%（5/40）。两组POCD发生率比较有显著差异（P＜0.01）。

3 讨论

POCD是一种波动性的、可逆的、急性发作的精神紊乱综合征，是术后常见的神经系统并发症，包括焦虑、精神错乱、人格改变以及术后记忆受损等，同时伴有社会活动能力的下降，如认知技巧及能力、社交能力的变化[5]。POCD好发于65岁以上的老年患者，发生率5%～16%。在髋关节置换术后尤为常见，发生率高达20%～60%，以术后1～3d为其发病高峰[6]。目前关于POCD的发病机制研究报道较多，但由于其发病机制复杂，因此至今尚未明确。多项研究证实，高龄、手术创伤、麻醉药物的使用、应激及炎症反应均与POCD的发病机制有密切关系[7]。

S-100β蛋白是一种酸性Ca2+结合蛋白，由神经胶质细胞合成和分泌，主要存在于星状胶质细胞和施万细胞中，当中枢神经系统细胞受到伤害时，大量的S-100β蛋白就会被释放到脑脊液中，并透过损伤的血脑屏障进入血液。NSE是参与糖酵解途径的烯醇化酶中的一种酸性蛋白酶，存在于神经元以及神经内分泌组织中，当神经元受到伤害且血脑屏障受到损伤时就会被迅速释放[8]。POCD就是中枢神经受损的一种外在表现。多项研究证实，术后血清S-100β蛋白和NSE水平升高，与脑组织受损程度密切相关，可作为评估围术期神经组织损伤情况及预测POCD发生的标志物[9]。本研究显示，T1、T2时D组患者血清S-100β、NSE增幅较N组小（P均＜0.01），提示右美托咪定可减轻手术患者围术期神经的损伤，减少POCD的发生。

大量研究表明，中枢系统炎症反应在POCD的发病机制中起着重要作用[10]。其中TNF-α、IL-6被认为是典型的促炎细胞因子，是人体炎症应激反应中敏感的标志物，能透过血脑屏障，引起脑细胞水肿，损害突触连接的功能和神经功能障碍的修复，从而使大脑神经系统认知功能下降[11]。有研究发现炎症因子的升高程度与认知功能的下降程度密切相关[12]。本研究显示，与 T0 相比 ，T1、T2、T3 时两组患者血清TNF-α、IL-6水平上升（P均 ＜0.01），表明手术属于一种创伤性治疗方法，使人体内环境紊乱，激活体内免疫级联反应，产生大量炎性介质，引起中枢神经系统（CNS）炎性反应，从而使大脑认知功能受损。另外，D组各时点血清TNF-α、IL-6的增幅较N组小（P均＜0.01），表明右美托咪定能有效抑制炎症反应，改善术后认知功能。

目前关于POCD诊断临床上尚无统一标准，多采用神经心理学进行测定。MMSE简单易行，是目前最常应用的检测认知功能的量表。该量表共30项题目，每项回答正确得1分，总分共30分，所得分数越高就表示认知功能越好[13]。本研究显示，与N组相比，D组患者T2、T3时MMSE评分降幅小（P均＜0.01）。D组患者T2、T3时POCD发生率为10.0%、5.0%，较N组T2、T3时的POCD发生率17.5%、12.5%下降（P均＜0.01）。提示右美托咪定能够改善术后早期MMSE评分，降低POCD发生率。其机制可能与右美托咪定上述药理作用有关。

综上所述，静脉持续泵入右美托咪定可降低老年患者髋关节置换术后S-100β、NSE、TNF-α、IL-6水平， 改善术后早期MMSE评分，降低POCD发生率，有利于POCD的防治。

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