目标导向容量治疗对沙滩椅体位肩关节镜手术老年患者脑组织氧合和术后认知功能的影响

孙 艳 张 娟

沙滩椅体位(beach chair position, BCP)是目前肩关节镜手术广为采用的体位，其优点为便于手术操作、术中出血少，有利于牵引并检查肩关节的解剖位置[1]。然而研究[2]结果表明，全身麻醉条件下有55%的患者在BCP时出现脑组织氧供不足的现象，表现为脑氧饱和度(reginal saturation of oxygen, rSO2)<55%或者较基线值下降20%。这种变化被证实与术后24 h内认知功能障碍发生相关[3]。老年患者对脑缺氧等围术期常见并发症的耐受性降低，是术后认知功能障碍发生的高危人群[4]。因此，维持适当的平均动脉压(MAP)，提高脑组织灌注压，改善脑组织的氧供，成为全身麻醉下老年患者实施BCP肩关节镜手术中管理的重点。

FloTrac/Vigileo系统是微创连续心排量监测系统，可精确并连续测量并计算MAP、每搏输出量指数(SVI)、心脏指数(CI)和每搏变异度(SVV)等血流动力学指标。其中SVV具有更好的灵敏度和特异度，可安全地用于目标导向容量治疗。研究[5]结果表明，FloTrac/Vigileo系统指导下目标导向容量治疗技术可明显改善BCP肩关节手术中血流动力学不稳定情况。然而，该项技术对患者脑组织氧供，以及术后认知功能的影响鲜有报道。本研究将评价FloTrac/Vigileo系统指导下目标导向容量治疗对BCP肩关节镜手术老年患者脑组织氧合和术后认知功能的影响，从而减少围术期患者脑血管并发症的发生。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2016年8月-2018年8月在苏州大学附属第一医院择期于全身麻醉下行BCP肩关节镜手术的老年患者60例，年龄60～75岁,性别不限，ASA分级为Ⅰ或Ⅱ级。排除标准：既往有明确的中枢神经系统疾病(短暂性脑缺血发作、卒中、脑出血、晕厥、慢性头痛、颈椎间盘突出、脊髓损伤、近期内视力损伤或失明、颅内肿瘤或恶性肿瘤颅内转移灶、直立性低血压)、6个月内发生过心肌梗死、颈动脉狭窄或椎动脉血流障碍、妊娠、对麻醉药物过敏等。

1.2 随机化分组方法 本研究为一项前瞻性的随机、对照、双盲、单中心队列研究。研究[5]结果表明，FloTrac/Vigileo指导与常规方法容量管理低血压发生的OR为0.15。运用NCSS-PASS软件计算出在检验水平为0.05、检验效能为0.8的双侧检验中，每组需要25例患者，考虑到15% 的失访率，每组样本量定为30例。应用SAS软件按区组随机化方法产生随机数字表，之后将随机分组结果制作成刮刮卡，入组患者按照刮刮卡分组结果进入相应的试验组，即常规容量治疗组(对照组)和目标导向容量治疗组(治疗组)，每组30例。本研究获苏州大学附属第一医院伦理委员会审核批准[批件号:(2016)伦审批第92号]，所有患者或其家属均签署知情同意书。

1.3 麻醉方法 所有患者均不给予术前药物，入手术室后常规监测血压、心电图、脉搏、脉搏血氧饱和度。术中持续监测脑电双频指数(BIS)，使用近红外光谱仪测量局部rSO2。非术侧上肢开放静脉，予乳酸林格液5 mL/kg。局部麻醉下行桡动脉穿刺置管，连接FloTrac/Vigileo(型号：MHMIE)血流动力学监测系统获得有创血压、SVV、CI等参数的基线值。麻醉诱导方法：予咪达唑仑1～2 mg、丙泊酚1.0～1.5 mg/kg、芬太尼3～5 μg/kg、顺式阿曲库铵0.15～0.20 mg/kg静脉注射行快速诱导。术中持续吸入七氟烷1.5%～2.0%，持续经静脉泵注射瑞芬太尼0.15～0.25 μg/(kg·min)、顺式阿曲库铵0.15 mg/(kg·h)，术中维持呼气末二氧化碳分压(petCO2)于35～45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，血压、心率波动在基线值的±20%以内。

1.4 给药方法 对照组在麻醉诱导后30 min内静脉滴注10 mL/kg羟乙基淀粉(130/0.4)行快速扩容治疗。治疗组则根据SVV和CI进行目标导向容量治疗。若SVV<13%，5 min内快速静脉输注3 mL/kg羟乙基淀粉(130/0.4)，随后观察患者各项指标。若SVV≥13%，根据CI进行相应处理：①CI≥2.5 L/(min·m2)时，不予处理，观察MAP等指标变化；②CI<2.5 L/(min·m2)时，则予多巴胺5～10 μg/(kg·min),直至CI≥2.5 L/(min·m2)。出血量<500 mL时，予羟乙基淀粉(130/0.4)电解质注射液按出血量1∶1补充。

1.5 观察指标 记录麻醉诱导前(T0)、诱导后3 min(T1)、BCP时(T2)、BCP后5 min(T3)、BCP后30 min(T4)、手术结束平卧位时(T5)患者的MAP、SVV、CI和rSO2。记录术前、术后1 h和24 h简易智能精神状态检查量表(MMSE)评分，评估患者术后认知功能。

2 结 果

2.1 一般资料比较 两组间患者的性别构成、年龄、BMI的差异均无统计学意义(P值均>0.05)，见表1。

表1 两组患者一般资料比较 (N=30)

2.2 两组患者各时间点MAP、CI、SVV的比较 两组患者T2至T4时间点的MAP、CI均显著低于同组T1时间点(P值均<0.05)，见表2、3。对照组患者T2至T4时间点的SVV均显著高于同组T1时间点(P值均<0.05)，见表4。在T3、T4时间点，治疗组患者MAP、CI均显著高于对照组，SVV显著低于对照组(P值均<0.01)，见表2～4。

表2 两组患者各时间点MAP的比较

组别T0T1T2T3T4T5对照3.7±0.53.0±0.32.4±0.9①2.5±0.6①2.5±0.6①3.0±0.8治疗3.8±0.33.2±0.72.6±0.3①2.9±0.5①②2.9±0.4①②3.2±0.5

表4 两组患者各时间点SVV的比较

2.3 两组患者术中补液量和补液种类的比较 治疗组患者术中胶体液[羟乙基淀粉(130/0.4)]和总补液量均较对照组显著增加(P<0.01、0.05)；而两组间术中晶体液(乳酸林格液)使用量的差异无统计学意义(P>0.05),见表5。

表5 两组患者术中液体使用量比较

2.4 两组患者rSO2和术后MMSE评分比较 与T1时间点相比，两组患者T2至T4时间点的rSO2均显著降低(P值均<0.05)；在T3、T4时间点，治疗组患者rSO2显著高于对照组(P值均<0.01)，见表6。两组患者术后1 h的MMSE评分较术前均显著下降，而术后24 h的MMSE评分均较术后1 h升高(P值均<0.01),治疗组术后24 h的MMSE评分与其术前相比差异无统计学意义(P>0.05)；治疗组患者术后1 h和24 h的MMSE评分均显著高于对照组同时间点(P值均<0.01)，见表7。

表6 两组患者各时间点rSO2比较

表7 两组手术前后患者MMSE评分比较 分)

3 讨 论

BCP肩关节镜手术与传统体位手术相比，可提供更明显的解剖定位，具有手术视野清晰、关节腔内出血少、臂丛神经损伤少等优点。然而深入研究发现，其术后认知功能障碍，以及其他脑缺血和神经脊髓损伤引起的严重并发症，如视力丧失[6]、脑梗死[7]时有发生。发生这些并发症的病理生理机制尚不明确，推测与该体位手术中易发生低血压、脑组织低血流灌注有关。

缺氧损伤导致的脑氧供需失衡是影响术后认知功能的重要因素[8]。近年来，利用近红外光谱技术(NIRS)监测局部rSO2已被广泛用于各种外科手术。rSO2监测可以准确评价脑缺氧，影响rSO2的因素，包括脑血流量(CBF)、血红蛋白含量和脑代谢率。CBF主要取决于脑灌注压，而后者为MAP与颅内压的差值。本研究中患者术中petCO2维持在35～45 mmHg，颅内压与术前差异不大。本研究中影响rSO2的最重要因素为MAP，两组患者的rSO2在全身麻醉诱导后随着MAP的下降相应降低；而BCP时、BCP后30 min内，MAP和rSO2均较诱导后3 min时进一步降低。因此，老年患者在全身麻醉BCP手术中的血流动力学易发生剧烈波动。

取BCP后，血流动力学波动主要与全身麻醉导致的心脏前负荷的下降有关。清醒时，患者从仰卧位到坐位时，机体能通过加快心率和增加血管阻力50%～80%来维持MAP和CI的稳定[9]。由于全身麻醉药物对交感神经系统的抑制，以及对中枢神经系统和心血管系统的直接作用，削弱了机体自身的反射调节作用；加之疾病本身的病理因素，以及禁食、禁水等术前准备，使得全身麻醉诱导期存在相对或绝对的血容量不足和回心血量减少，极易导致低血压的发生。此外，老年患者因基础疾病多、心血管代偿能力差，加重了BCP时血流动力学紊乱。Hanouz 等[10]的研究结果表明，由于BCP导致的MAP下降，83%的患者需要使用血管活性药物和液体复苏。但盲目使用血管活性药物和输注胶体液、晶体液可能会引起容量超负荷的风险，增加心脏负担；对于老年患者而言，这些势必会增加围术期心血管不良事件的发生。

FloTrac/Vigileo系统通过动态监测患者MAP、SVI、SVV、CI等参数，能精确反映患者的心脏收缩功能、前负荷状况，为围术期危重患者的液体治疗和维持循环稳定提供重要依据。本研究中，两组间麻醉诱导前后MAP、CI、SVV的差异均无统计学意义。而BCP后5和30 min，治疗组的MAP和CI显著高于对照组，而SVV显著低于对照组。同时，在BCP后5和30 min，治疗组rSO2明显高于对照组。此外，羟乙基淀粉(130/0.4)因其扩容效果良好、不良反应发生率较低，在临床中广泛使用。本研究结果显示，治疗组患者术中胶体液使用量显著大于对照组，而两组间晶体液使用量的无统计学意义。本研究中，目标导向容量治疗组的患者血管内容量较对照组患者更为优化。

为了明确rSO2与术后认知功能是否相关，本研究分别对两组患者术后1和24 h进行MMSE评分，结果发现，术后两组患者均出现一定程度的认知功能障碍(表现为MMSE评分下降)，而治疗组患者在术后24 h认知功能基本恢复。因此，目标导向的容量治疗改善了BCP肩关节镜手术后患者24 h内的认知功能障碍。

综上所述，FloTrac/Vigileo系统指导下目标导向容量治疗较传统容量治疗更能减少老年患者肩关节镜手术中BCP引起的血流动力学波动，改善脑组织氧合，减少术后24 h内认知功能障碍的发生。