星状神经节阻滞对术前合并认知功能减退的老年患者术后早期认知功能的影响

陈 宇， 叶 馨， 吴 寒， 郭建联， 陈彦青

近年来，我国人口老龄化的问题日渐突出，老年患者进行复杂手术的数量大幅增加，每年接受手术治疗的老年患者比例高达60%[1]。认知功能损害是影响老年人生活质量的重要问题，发生率高达35%～50%[2]，而行择期手术的老年患者术前并存认知功能减退的比例为25%～33%[3]。既往研究表明，围手术期包括手术及麻醉在内多因素的叠加作用可加重老年患者的认知功能损害，严重者可出现术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction，POCD)，甚至发生阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease，AD)等[4]，不仅影响患者的生存质量，增加褥疮、肺炎等相关并发症，同时也给患者家属带来极大的困扰。因此，针对术前合并认知功能减退的老年患者进行早期干预，以预防认知功能的进一步损害尤为重要。研究发现，星状神经节阻滞技术(stellate ganglion block，SGB)不仅可以调控应激水平，维持术中血流动力学的稳定，还可通过调节促炎-抗炎系统的平衡，抑制神经胶质细胞的促炎性细胞因子和氧自由基的释放，具有良好的神经保护作用[5-6]，或可成为保护术前合并认知功能减退的老年患者术后认知功能的有效手段。本研究拟评价超声引导下星状神经节阻滞对术前合并认知功能减退的老年患者术后认知功能的影响，报道如下。

1 对象与方法

1.1对象 收集2017年1月-2018年1月拟择期行全髋关节置换术的老年患者60例，男性28例，女性32例；年龄(70.0±4.2)岁(65～83岁)。纳入标准：年龄≥65岁，Mini-cog评分均≤2分，ASA分级Ⅰ～Ⅲ级。无神经系统疾病史，无酗酒及长期精神药品服用史，无严重心肺功能不全者。本研究获医院伦理委员会批准，患者或法定监护人均知情同意。

采用电脑随机数字表法，将60例患者随机分为2组(n=30)：对照组(C组)与SGB组(S组)，2组患者的一般资料及手术情况比较，差别无统计学意义(表1)。S组中2例患者于阻滞5 min后未见霍纳综合征表现，将其排除，余58例患者均完成本实验所有指标的评估。

1.2方法

1.2.1麻醉方法 患者术前禁食、禁饮8 h，均不使用术前药，并于术前1天采用Mini-cog量表进行认知功能评估[7]。入室后常规监测无创血压(non-invasive blood pressure, NBP)、心率(heart rate, HR)、脉搏血氧饱和度(oxygen saturation, SpO2)和心电图(electrocardiogram, ECG)。局麻下行桡动脉、右颈内静脉穿刺逆行置管术。连接麻醉深度监测仪(BISTM，上海柯惠医疗器械有限公司)监测麻醉深度。S组患者于全身麻醉诱导前，在超声引导下行右侧SGB术。采用超声平面内引导穿刺法，患者取仰卧位，超声引导下经颈前侧进针，针尖到达C7横突前外侧颈长肌上方，回抽无血后，注射0.2%罗哌卡因(批号：NATC，瑞典阿斯利康制药有限公司)5 mL，于30 s内注射完成。以注药后3 min注药侧出现霍纳综合征为阻滞成功标志。C组在充分麻醉监护下直接行麻醉诱导，S组则在SGB效果满意后再行麻醉诱导。2组患者均予丙泊酚(批号：H17043033，德国贝朗医疗有限公司)1.5～2 mg/kg、舒芬太尼(批号：H20054171，湖北宜昌人福药业有限公司)0.3～0.5 mg/kg、顺式阿曲库铵(批号：H20090202，浙江仙琚制药股份有限公司)0.15～0.3 mg/kg依序静脉注射进行麻醉诱导。气管插管成功后，接麻醉机行机械通气，术中呼吸参数设置为：VT6～8 mL/kg，RR 12～15 min-1，氧流量2 L/min，吸入氧浓度60%，将PETCO2维持在35～45 mmHg(1 mmHg=133.3 Pa)。术中麻醉维持采用全凭静脉麻醉，选用TCI静脉输注泵(AlarisR PK，广州广诚杰公司)以血浆靶浓度1.5～2.5 μg/mL静脉泵注丙泊酚，并以血浆靶浓度2.5～6.0 μg/mL泵注瑞芬太尼(批号：H20030197，湖北宜昌人福药业有限公司)，维持BIS值为45～60。间隔25～40 min追加顺式阿曲库铵0.1～0.15 mg/kg维持肌松。术中患者平均动脉压(mean arterial pressure，MAP)下降幅度超过基础值的30%时为严重低血压，予扩容及麻黄碱(批号：140503-1，华润双鹤药业股份有限公司)6 mg静脉推注，必要时予去甲肾上腺素(批号：140624，天津金耀药业有限公司)0.01～0.05 μg·kg-1·min-1静脉泵注。HR<50 min-1时为心动过缓，予阿托品(批号：H31021172，上海禾丰制药有限公司)0.25 mg静脉推注。术毕送PACU进行观察，待患者呼之睁眼，能按指令摇头、握手，且在自主呼吸状态下VT>5 mL/kg，RR>12 min-1，SpO2为97%～100%的情况下拔除气管导管。

表12组患者术前认知功能及手术情况比较

Tab1Comparison of patient characteristics, pre-operative cognitive function and operation details between two groups

一般资料S组C组年龄/岁69.7±4.670.1±3.4性别(男/女)15/1313/17ASA分级(Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ)5/22/14/24/2BMI/(kg·m-2)23.6±3.723.9±3.3术前Mini-Cog评分1.31±0.701.56±0.64t手术/min132.1±12.3127.3±18.1V术中输液/mL1210.1±208.21275.7±186.9V出血量/mL455.3±101.7421.8±85.2V尿量/mL305.8±73.5267.5±68.3

C组：对照组(n=30)；S组：星状神经节阻滞技术组(n=28). ASA：美国麻醉医师协会，BMI：体质量指数，Mini-Cog：简易认知功能量表.

1.2.2观察指标 (1)主要观察指标：于术前1 d及术后2,5 d由同一名不知分组的研究员采用简易精神状态检查量表(mini-mental state examination, MMSE)对患者进行认知功能评估，术后评分若较术前相差≥2分，则判断为认知功能恶化[8]。(2)次要观察指标：于右颈内静脉逆行置管后即刻(T1)、麻醉诱导后即刻(T2)、切皮后30 min(T3)及离开麻醉恢复室前(T4)，分别同步采集患者的桡动脉和颈内静脉球部血样进行血气分析，根据动脉血氧饱和度(arterial oxygen saturation，SaO2)、颈内静脉血氧饱和度(jugular vein oxygen saturation，SjvO2)、动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen，PaO2)和颈内静脉血氧分压(jugular vein pressure of oxygen，PjvO2)，计算脑血流量/脑氧代谢率比值(CBF/CMRO2)。同时记录T1～T4各时间点的MAP及HR。于麻醉诱导前及术后12,24 h分别采集右颈内静脉血样(肝素抗凝)5 mL，将采集的标本分离血浆后放置-70 ℃冰箱保存备用，采用酶联免疫吸附双抗体夹心法测定血浆中S-100β蛋白及神经元特异性烯醇化酶(neuron specific enolase，NSE)浓度。

CBF/CMRO2=100/[1.39×Hb×(SaO2-SjvO2)+0.03×(PaO2-PjvO2)]

2 结 果

2.1POCD发生率 术后2 d，C组患者POCD发生率为36.7%(11/30)，显著高于S组(10.7%,3/28);术后5 d，C组患者POCD发生率为20.0%(6/30)，显著高于S组(3.5%,1/28)(P<0.05，表2)。

表22组患者各时间点MMSE评分的比较

Tab2Comparison of the MMSE scores at different time point

分组术前1 d术后2 d术后5 dC组22.3±3.217.2±3.4☆18.4±3.3☆S组21.7±3.419.6±2.920.3±3.1

C组：对照组(n=30)；S组：星状神经节阻滞技术组(n=28). MMSE：简易精神状态检查量表. 与术前1 d比较，☆：P<0.05.

2.2脑氧代谢情况 与C组比较，S组患者在T2,T3,T4时间点的CBF/CMRO2比值均显著升高(P<0.05)；组内前后比较，S组患者的脑氧代谢水平呈现出上升趋势，在T3及T4时间点的CBF/CMRO2均显著高于T0(P<0.05)；C组的脑氧代谢水平则呈现缓慢下降趋势，除T3时间点的脑氧代谢水平显著低于T1外(P<0.05)，余各时间点比较，差别无统计学意义(P>0.05，表3)。

表32组患者各时间点CBF/CMRO2的比较

Tab3Comparison of the CBF/CMRO2at different time point

分组T1T2T3T4C组15.9±1.115.4±1.015.0±0.9△15.4±0.8S组15.8±1.016.5±0.9☆17.2±1.1☆△17.0±1.1☆△

C组：对照组(n=30)；S组：星状神经节阻滞技术组(n=28). 与C组比较，☆：P<0.05；与T1比较，△：P<0.05.

2.3各时间点MAP和HR的比较 2组患者各时间点MAP的比较，差别无统计学意义(P>0.05)；HR方面，S组患者在T3及T42个时间点显著低于C组(P<0.05，表4)。从趋势上看，C组患者HR的波动幅度较大，S组患者术中HR较为平稳(图1)。

表4 2组患者各时间点MAP及HR的比较

1 mmHg=133.3 Pa. C组：对照组(n=30)；S组：星状神经节阻滞技术组(n=28). MAP：平均动脉压；HR：心率. 与C组比较，☆：P<0.05.

2.4S-100β蛋白和NSE的比较 2组患者术后S-100β蛋白及NSE浓度较麻醉诱导前均呈现升高的趋势(P<0.05)。与C组比较，S组患者术后12及24 h的S-100β，NSE蛋白浓度明显降低(P<0.05，表5)。

3 讨 论

随着年龄的增长，心肺脑等重要脏器的功能储备出现不同程度的下降。老年患者术前需加强对重要脏器的评估，然而针对脑功能评估的监测指标及围术期预案仍不成熟。Culley等的研究发现，年龄≥65岁的患者，术前低认知功能评分(Mini-cog评分≤2)与术后谵妄发生率、住院时间的延长和出院后非住家安置情况密切相关，意味着术前即存在认知功能低下的老年患者，其术后转归更差，需要耗费更多的医疗资源[9]。因此，如何改善此类患者预后具有极高的临床研究价值。

表52组患者各时间点血浆S-100β蛋白及NSE浓度的比较

Tab5Comparison of the S-100β protein and NSE at different time point

分 组麻醉诱导前术后12 h术后24 hC组 S-100β/(μg·L-1)0.24±0.080.52±0.12△0.49±0.12△ NSE/(ng·mL-1)3.4±0.86.1±1.2△5.4±0.9△S组 S-100β/(μg·L-1)0.21±0.070.33±0.09☆△0.31±0.11☆△ NSE/(ng·mL-1)3.3±0.64.1±0.7☆△3.9±0.5☆△

C组：对照组(n=30)；S组：星状神经节阻滞技术组(n=28). S-100β：S-100β蛋白；NSE：神经元特异性烯醇化酶. 与C组比较，☆：P<0.05；与本组麻醉诱导前比较，△：P<0.05.

1 mmHg=133.3 Pa. A：MAP的比较；B：HR的比较. C组：对照组(n=30)；S组：星状神经节阻滞技术组(n=28). MAP：平均动脉压；HR：心率.图1 2组患者各时间点MAP及HR的比较Fig 1 Comparison of the MAP and HR at different time point

星状神经节的节后纤维广泛支配包括心交感神经在内的C3～T12的脏器和血管功能，不仅调节入颅血流，同时也参与了心脏结构与功能的调控。既往研究证实，SGB可降低血管张力，增加支配器官包括颅脑的血流灌注，提高脑组织的氧供，维护脑氧代谢水平稳定[10]。本研究结果发现，相较C组而言，S组患者术后2 d及5 d的MMSE评分较术前无明显下降。表明SGB可在一定程度上阻断这类患者术后早期认知功能的恶化。

正常情况下，脑血流量与脑氧代谢率的变化成正相关，使CBF/CMRO2比值维持于15～20。当脑氧代谢率增加时，机体通过降低脑血管张力，增加有效的脑血流灌注，该过程即为脑血流量与脑氧代谢率匹配[11]。只有当脑血流量与脑氧代谢率二者之间变化不匹配时，即脑的氧供降低或脑氧代谢率增加时，CBF/CMRO2下降，提示脑氧代谢不平衡。颈静脉球部不含颅外静脉回流的血液，可较准确地反映脑组织的氧供和氧耗关系，故本研究采用右颈内静脉球部血液监测脑氧代谢情况。本研究结果显示，认知功能低下的老年患者，其脑氧代谢平衡处在较低水平，随着手术的进行，对照组患者的CBF/CMRO2水平持续下降，提示本已脆弱的脑氧代谢平衡在麻醉及手术等因素的作用下进一步恶化。而相较于C组，S组患者各时间点脑氧代谢明显改善，同时，S组患者在T3及T4两个时间点其脑代谢水平较术前状态也有明显改善，提示实施SGB技术可在一定程度上改善脑氧代谢，保持脑的氧供和氧耗之间良好的匹配关系。

S-100β蛋白主要存在于神经胶质细胞和施旺细胞，主要参与中枢神经系统胶质细胞的生长、增殖、分化，对维持钙稳态和学习记忆等发挥一定作用。当中枢神经细胞受到损伤，S-100β蛋白从胞液中渗出通过血脑屏障进入脑脊液和体循环。NSE是糖酵解途径的关键酶，主要存在于神经元和神经内分泌细胞胞质中，是神经细胞损伤的重要指标。研究表明[12-13]，血液和脑脊液中S-100β蛋白、NSE水平可反映脑损伤严重程度及预后。因此本研究选用血清中S-100β及NSE浓度作为反映认知功能变化水平的生物学指标。本研究结果显示，S组患者各时点血浆中S-100β蛋白和NSE水平无明显变化；而C组患者术后S-100β蛋白和NSE水平出现明显增高，这充分表明星状神经节阻滞可有效降低神经细胞损伤。其潜在机制可能与SGB改善脑循环、稳定脑氧代谢平衡及降低应激损伤等有关。

Chen等研究表明，SGB技术可以有效调节自主神经系统活性，抑制围术期应激所引起的交感神经过度兴奋，相对增强迷走神经张力，提高心室纤颤的阈值，避免围术期心率的剧烈波动[14]。本研究也发现，S组患者围术期心率波动的幅度较C组小。围术期稳定老年患者的应激水平和血流动力学稳定可有效减轻多脏器的应激损害，稳定脑循环，避免脑功能损害，提高老年患者围术期的安全性，有益于术后包括脑功能在内的重要脏器功能的快速康复。

本研究结果提示，SGB可缓解术前合并认知功能下降的老年患者术后早期认知功能的减退，改善预后。结合本研究的其他客观指标结果，推测其与改善脑氧代谢平衡、减轻神经细胞的损伤和降低围术期应激反应等因素相关。但本研究尚存在以下局限性：(1)基于伦理考虑，本研究对照组为空白对照组，尚不能了解非药物因素，如相同剂量生理盐水注入星状神经节的影响；(2)本研究只针对患者术后早期的认知功能进行研究，而对于术后长期的认知功能的影响尚需进一步研究；(3)本研究仅选取行全髋关节置换术的老年患者进行研究，手术类型单一，而对其他类型患者的术后认知功能的影响有待进一步研究。