血清pNF-H、OXA、褪黑素与全麻髋关节置换术后认知功能的相关性分析

刘坡 孔君花 刘攀攀

全麻是髋关节置换手术中被广泛采用的麻醉方式，该麻醉方式具有术中循环稳定、应激反应小以及舒适度好的优势，但不足之处在于大部分患者术后出现认知功能障碍等的并发症。全麻手术后认知功能障碍是最常见的中枢神经系统并发症，是指患者在全麻术后出现的思维、记忆力、定向力障碍等方面的症状，并伴随出现社会功能障碍，即人格、认知、技能和社交能力的改变［1］。术后认知功能障碍会导致患者的住院时间延长、手术效果降低、增加并发症发生率和住院费用，严重者会导致术后预后不良，增加死亡风险［2］。有报道表明，磷酸化神经丝重亚单位（Phosphorylated high molecular weight neurofilament subunit，pNF-H）升高与中枢神经系统损伤密切相关［3］。食欲素A（Orexin A，OXA）是一种神经肽，能调控人的睡眠觉醒和食欲，只在下丘脑外侧区域的神经元中产生。褪黑素是一种具有抗氧、清除自由基、抑制脂质过氧化的功能的神经调节激素，其水平高低与认知功能相关［4］。本研究旨在探讨血清pNF-H、OXA、褪黑素与全麻髋关节置换术患者术后认知功能的关系。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017 年1 月至2021 年12 月郑州市骨科医院择期行全麻髋关节置换术的患者186 例作为研究观察组。另选取同期进行健康检查的60 名健康志愿者作为正常对照组。纳入标准：①符合髋关节置换术的手术指征，并均采用髋关节置换术治疗；②肝肾功能良好，无严重脏器病变；③均为初次行髋关节置换术；④无凝血功能障碍；⑤患者及家属均知情同意本次研究。排除标准：①存在严重精神障碍；②恶性肿瘤；③免疫性疾、血液系统疾病；④不配合进行认知功能评估者。本研究经院医学伦理委员会批准通过。

1.2 方法

1.2.1 分组方法

行全麻髋关节置换术后采用蒙特利尔认知评估量表［5］（Montreal cognitive assessment，MoCA）进行认知功能评估，量表包含注意和集中、执行功能、记忆、语言、视结构技能、抽象思维、计算和定向能力7 个方面内容，总评分为30 分，评分越高患者认知功能越好。以26 分为阈值进行分组，＜26分为认知功能障碍组，≥26 分为认知功能正常组。

1.2.2 实验室指标检测方法

术后抽取患者及健康志愿者清晨空腹静脉血5 mL，用转速为3 000 r/min，半径为10 cm 的离心机（厂家湖南湘仪离心机仪器有限公司，型号：TDZ4A-WS）离心15 min，分离上层血清，置于-80℃下保存备用。采用迈瑞Mindray 全自动生化分析仪BS-350E 以酶联免疫吸附法（试剂盒生产厂家：京美生物科技有限公司）测定pNF-H、OXA以及褪黑素水平。

1.3 统计学方法

采用SPSS 15.0 统计学软件分析数据，计量资料以（±s）表示，行t检验，计数资料以n（%）表示，采用χ2检验，Pearson 相关性分析血清pNF-H、OXA、褪黑素与全麻髋关节置换术后认知功能的关系，Logistic 回归分析全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的独立影响因素，ROC 曲线图评估血清pNF-H、OXA、褪黑素对全麻髋关节置换术后认知功能的诊断效能。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组血清pNF-H、OXA、褪黑素比较

观察组血清pNF-H、褪黑素水平均低于正常对照组，血清OXA 高于正常对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组血清pNF-H、OXA、褪黑素比较（±s）Table 1 Comparison of serum pNF-H，OXA and melatonin between two groups（±s）

表1 两组血清pNF-H、OXA、褪黑素比较（±s）Table 1 Comparison of serum pNF-H，OXA and melatonin between two groups（±s）

组别正常对照组观察组t 值P 值n 186 60血清pNF-H（ng/mL）0.12±0.08 0.45±0.16 15.353 0.000血清OXA（pg/mL）330.19±30.40 298.39±59.92 3.946 0.000褪黑素（pg/mL）1.29±0.28 2.95±1.02 12.440 0.000

2.2 全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的单因素分析

认知功能正常组患者术后血清pNF-H、褪黑素水平低于认知功能障碍组，OXA 水平、MoCA 评分高于认知功能障碍组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的单因素分析［（±s），n（%）］Table 2 Univariate analysis of cognitive impairment in patients with hip arthroplasty under general anesthesia［（±s），n（%）］

表2 全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的单因素分析［（±s），n（%）］Table 2 Univariate analysis of cognitive impairment in patients with hip arthroplasty under general anesthesia［（±s），n（%）］

组别年龄性别认知功能正常组（n=130）58.75±5.12认知功能障碍组（n=56）60.01±5.85 t/χ2值1.473 P 值0.142男女73（56.15）57（43.85）29（51.78）27（48.22）0.302 0.582文化程度小学初中高中及以上有吸烟史有饮酒史有高血压史有心脏病史有糖尿病史BMI手术时间假体类型生物型骨水泥型血清pNF-H（ng/mL）OXA（pg/mL）褪黑素（pg/mL）MoCA 评分31（23.84）52（40.00）47（36.16）68（52.30）60（46.15）78（60.00）25（19.23）56（43.07）24.73±1.24 95.82±7.37 14（25.01）20（35.71）22（39.28）31（55.35）21（37.50）33（58.92）8（14.28）25（44.64）25.06±2.15 97.28±6.89 0.311 0.855 0.146 1.192 0.019 0.656 0.039 1.316 1.263 0.702 0.274 0.890 0.417 0.843 0.189 0.208 64（49.23）66（50.76）0.39±0.10 310.59±60.48 2.47±0.40 27.70±1.34 32（57.14）23（42.86）0.60±0.20 270.08±47.82 4.07±1.15 20.12±2.33 1.240 0.265 9.539 4.481 14.051 27.935＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

2.3 血清pNF-H、OXA、褪黑素与MoCA 评分的相关性

Pearson 相关性分析结果显示，血清pNF-H、褪黑素水平与MoCA 评分呈负相关（r=-0.003、-0.016，P＜0.05），血清OXA 水平与MoCA 评分呈正相关（r=0.009，P＜0.05）。

2.4 全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的多因素分析

Logistic回归分析显示，血清pNF-H、褪黑素水平下降、OXA 水平升高是全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的独立影响因素（P＜0.05）。见表3。

表3 全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的多因素分析Table 3 Multivariate analysis of cognitive impairment in patients after general anesthesia for hip arthroplasty

2.5 血清pNF-H、OXA、褪黑素对全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的诊断价值

绘制ROC 曲线图结果显示，血清褪黑素预测全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的最佳截断值为0.773，敏感度为0.804，特异度为0.969，曲线下面积为0.898，对全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍诊断效能最大，见表4、图1。

图1 ROC 曲线Figure 1 ROC curve

表4 血清pNF-H、OXA、褪黑素对全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的诊断价值Table 4 The diagnostic value of serum pNF-H，OXA and melatonin in patients with cognitive impairment after general anesthesia for hip arthroplasty

3 讨论

由于髋关节置换术属于有创性手术，手术需在麻醉的状态下进行，但大部分患者全麻术后易出现多种并发症，其中术后认知功能障碍最为常见［6-7］。有研究报道，全球每年接受外科手术治疗的患者约有2.34 亿，在全麻术后，约有41%的老年患者发生认知功能障碍，13%的患者在出院后的3个月后仍然有认知功能障碍［8］。探寻全麻髋关节术后认知功能障碍的预测因子、病理机制具有积极意义，对全麻髋关节手术患者术后认知功能的临床诊断、治疗及预后的评价具有一定的参考价值。

本研究结果显示，观察组血清pNF-H、褪黑素水平均低于正常对照组，血清OXA 高于正常对照组；认知功能正常组患者术后血清pNF-H、褪黑素水平低于认知功能障碍组，OXA 水平、MoCA 评分高于认知功能障碍组。表明血清pNF-H、OXA 水平、褪黑素水平与全麻髋关节置换术后患者术后认知功能障碍的发生相关。pNF-H 是NF-H 的一种磷酸化亚型，不仅与脑损害相关，还对神经元的正常形态起着重要作用，被认为可能是一种潜在的术后认知障碍的生物标记物，血清pNF-H 升高可能增加患者认知功能障碍风险［9］。OXA 是一种“多任务”的神经元，可调控着人体的重要机能，如：睡眠/苏醒状态、进食行为、能量稳定以及认知和情绪［10］。有动物试验表明，向大鼠基底前脑注射OXA 能缓解注意力的分散［11］。褪黑素能促进神经细胞的自噬，抑制其凋亡，并在其内部稳定状态下保持神经元的自噬和凋亡，从而防止神经系统受到损害。有研究显示，褪黑素的含量降低是机体器官功能水平衰退的原因之一，褪黑素水平越低机体器官功能水平衰退越严重，其中包括认知能力的下降［12］。Pearson 相关性分析结果显示，血清pNF-H、褪黑素水平与MoCA 评分呈负相关，血清OXA 水平与MoCA 评分呈正相关。Logistic 回归分析显示，血清pNF-H、褪黑素水平下降、OXA水平升高是全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的独立影响因素。Zhang 等［13］研究显示，术前血清pNF-H 水平增加是接受髋关节置换术的患者发生认知功能障碍的独立危险因素，表明中枢神经系统解剖损伤与认知功能障碍密切相关。王淑娟等［14］研究表明，OXA 与全麻老年患者术后早期认知功能障碍呈正比关系。袁颖等［15］研究提示，褪黑素可减轻大鼠脑皮层缺血性损伤引起的认知功能障碍。全麻术后褪黑素水平下降幅度越大，表明手术对患者的损伤刺激越大，术后认知功能障碍的发生率越高。ROC 曲线图结果显示，血清褪黑素预测全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍的曲线下面积最大，对全麻髋关节置换术后患者并发认知功能障碍诊断效能也最大，血清pNFH、OXA 次之。临床上对行全麻髋关节置换术患者检测血清pNF-H、OXA、褪黑素，可以预测认知功能障碍的发生风险。

综上所述，pNF-H、OXA、褪黑素与全麻髋关节置换术后认知功能相关，且对全麻髋关节置换术后认知功能有一定预测价值。