麻醉深度脑电双频指数与老年腹部手术患者术后认知功能障碍的相关性研究

施灵丹 张明亮 朱世康 程好 张智程 王田田

[摘要] 目的 探讨麻醉深度脑电双频指数（bispectral index，BIS）与老年腹部手术患者术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）的相关性。方法 选取2021年9月至2022年8月永康市中医院收治的老年腹部手术患者100例作为研究对象，均行全凭静脉麻醉，根据麻醉深度不同分为D组（30≤BIS≤45，n=50）和L组（45≤BIS≤60，n=50）。观察两组围手术期血流动力学水平、术中用药情况及麻醉苏醒时间、疼痛情况、认知功能及POCD发生情况。结果 D组有2例、L组有3例因手术时长>2h未纳入，最终D组纳入48例，L组纳入47例。两组围手术期不同时间平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）水平比较，入室即刻（T0）、插管后即刻（T1）、手术开始（T2）、手术开始后30min（T3）、60min（T4）、术毕（T5）、拔管后即刻（T6）时间点，两组MAP水平呈先降低后升高趋势，T2～T6时间点L组MAP水平显著高于D组（P<0.05）；两组心率比较，差异无统计学意义（P>0.05）；D组术中丙泊酚用量显著多于L组，麻醉苏醒时间显著长于L组（P<0.05）；D组术后6h、12h视觉模拟评分（visual analogue scale，VAS）显著低于L组低（P<0.05）；L组术后1d的简易精神状态检查（mini mental status examination，MMSE）评分显著高于D组，连线实验（trail making test，TMT）时间显著低于D组（P<0.05），术前1d及术后3d、7d、1个月，两组MMSE评分和TMT时间比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；L组术后1d的POCD发生率显著低于D组（P<0.05），术后3d、7d、1个月两组POCD发生率比较，差异无统计学意义（P>0.05）。结论 老年腹部手术患者术中麻醉深度BIS值控制在45～60范围内能稳定围手术期血流动力，缩短麻醉苏醒时间，改善术后早期（术后1d）认知功能和降低早期（术后1d）POCD发生风险。

[关键词] 麻醉深度；脑电双频指数；老年腹部手术；认知功能障碍

[中图分类号] R614      [文献标识码] A      [DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2023.11.006

Correlation between bispectral index of depth of anesthesia and postoperative cognitive dysfunction in elderly patients with abdominal surgery

SHI Lingdan， ZHANG Mingliang， ZHU Shikang， CHENG Hao， ZHANG Zhicheng， WANG Tiantian

Department of Anesthesiology， Yongkang Hospital of Traditional Chinese Medicine， Yongkang 321300， Zhejiang， China

[Abstract] Objective To investigate the correlation between the bispectral index （BIS） of the depth of anesthesia and postoperative cognitive dysfunction （POCD） in elderly patients with abdominal surgery. Methods A total of 100 elderly patients undergoing abdominal surgery in Yongkang Hospital of Traditional Chinese Medicine from September 2021 to August 2022 were selected as the research subjects， all of whom received total intravenous anesthesia， and were divided into groups D （30≤BIS≤45， n=50） and Group L （45≤BIS≤60， n=50）.The perioperative hemodynamic levels， intraoperative medication， anesthesia recovery time， pain， cognitive function and the occurrence of POCD were observed in the two groups. Results Two cases in group D and three cases in group L were not included due to the duration of the operation >2h. 48 cases were finally included in group D and 47 cases in group L. The mean arterial pressure （MAP） levels in the two groups were compared at different times during the perioperative period， with a decrease and then an increase trend in MAP levels at the time points immediately after admission （T0）， immediately after intubation （T1）， at the beginning of the procedure （T2）， 30 minutes after the start of the procedure （T3）， 60 minutes （T4）， at the end of the procedure （T5） and immediately after extubation （T6）. The MAP levels in group L were significantly higher than those in group D at time points T2 to T6 （P<0.05）， and there was no significant difference in heart rate levels between the two groups （P>0.05）.The intraoperative dosage of propofol in group D was significantly higher than that in group L， and the recovery time from anesthesia was significantly longer than that in group L （P<0.05）. The visual analogue scale （VAS） score of group D was significantly lower than that of group L at 6h and 12h after operation （P<0.05）; the mini mental status examination（MMSE） score of group L was significantly higher than that of group D at 1 day after operation， and the trail making test（TMT） time was significantly shorter than that of group D （P<0.05）. There was no statistically significant difference in MMSE score and TMT time between the two groups 1 day before and 3 days， 7days and 1 month after surgery （P>0.05）. The incidence of POCD in group L was significantly lower than that in group D at 1d after operation （P<0.05）， and there was no significant difference in the incidence of POCD between the two groups at 3 days， 7 days， and 1 month after operation （P>0.05）. Conclusion Controlling the intraoperative BIS of the depth of anesthesia in elderly patients with abdominal surgery within the range of 45 to 60 can stabilize the perioperative hemodynamics， shorten the recovery time from anesthesia， improve cognitive function in the early postoperative period （1 day after operation）， and reduce the early postoperative period （1 day after operation） risk of POCD.

[Key words] Depth of anesthesia; Bispectral index; Geriatric abdominal surgery; Cognitive dysfunction

术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）是一种常见的临床并发症，会对患者认知领域造成影响，包括注意力、记忆、执行功能和信息处理速度，其还与住院时间延长、死亡率增加和长期生活质量下降相关[1-2]。POCD的病因目前尚不清楚，高龄是明确的POCD危险因素，一般认为与手术、麻醉和患者相关因素的综合作用有关[3]。患者过度接触麻醉剂可能会产生不良反应，故临床多通过脑电双频指数（bispectral index，BIS）监测麻醉深度，有助于减少麻醉暴露，降低术后认知功能下降的风险，但麻醉深度与POCD之间的关系尚不清楚。Miller等[4]研究显示，更深水平的复合静脉吸入麻醉与50岁以上患者非心脏手术后4～6周更好的认知功能相关；在BIS指导下，深度全静脉麻醉可以降低老年患者术后5d的POCD发生率[5]；然而一项研究显示，择期非心脏手术后7d的患者全身麻醉深度和POCD没有显著相关性[6]。这些研究差异可能与麻醉深度超出了计划的目标范围、年龄分层等因素有关。基于此背景，本研究对麻醉深度监测BIS值与POCD的相关性进行探讨，分析适宜老年腹部手术患者的麻醉深度，以减少POCD的发生。

1  资料与方法

1.1  一般资料

选取2021年9月至2022年8月永康市中医院收治的老年腹部手术患者100例作为研究对象，根据麻醉深度处理不同分为D组（30≤BIS≤45，n=50）和L组（45≤BIS≤60，n=50），其中男42例，女58例。纳入标准：①60歲≤年龄≤80岁；②美国麻醉医师学会（American Society of Anesthesiologists，ASA）分级Ⅰ或Ⅱ级；③拟手术时间≤2h且腹部择期手术者；④受教育年限≥3年；⑤术前1d简易精神状态检查（mini mental status examination，MMSE）评分≥24分。排除标准：①合并神经、精神系统疾病；②长期服用镇静或抗抑郁药；③有酗酒、吸毒史或药物依赖史；④听力、视力障碍或运动异常。脱落标准：①术中出血≥800ml；②术中出现心脑肺血管事件影响生命体征者。本研究经永康市中医院伦理委员会批准（伦理审批号：2021031）。

1.2  方法

1.2.1  麻醉前准备  完成术前准备，详细记录患者手术史、现病史、既往史等，行全面体格检查，做好术前沟通。采用MMSE对患者进行首次评估。患者进入手术室后常规开放外周静脉，予以先点监护，并将BIS测量仪（型号：NW-P002型）传感器电极贴片紧贴相应部位，行左上肢桡动脉穿刺置管监测桡动脉平均动脉压（mean arterial pressure，MAP）。

1.2.2  麻醉诱导  采用舒芬太尼（生产单位：宜昌人福药业，批准文号：国药准字H20054172，规格：2ml∶100μg）0.3～0.5mg/kg、依托米酯（生产单位：江苏恒瑞医药股份有限公司，批准文号：国药准字H32022379，规格：10ml∶20mg）0.2mg/kg、顺苯磺阿曲库胺（生产单位：杭州澳亚生物技术股份有限公司，批准文号：国药准字H20213438，规格：5ml∶10mg）0.2mg/kg进行诱导。气管插管后与麻醉机连接，参数设置：潮气容积8～10ml/kg。

1.2.3  术中管理  用丙泊酚（生产单位：四川国瑞药业有限责任公司，批准文号：国药准字H20030114，规格：50ml∶0.5g）4～12mg/（kg·h）和瑞芬太尼（生产单位：宜昌人福药业有限责任公司，批准文号：国药准字H20030197，规格：1mg）5～18μg/（kg·h），右美托咪定（生产单位：江苏恩华药业股份有限公司，批准文号：国药准字H20110085，规格：2ml∶0.2mg）0.4～0.8μg/（kg·h）维持，使用丙泊酚滴定麻醉深度以实现每组中所需的BIS目标范围。其中D组BIS值30～45，L组BIS值45～60，BIS值维持在目标值5个单位内浮动；从诱导到麻醉停止总时间中，目标BIS值保持在80%以上，动脉血压波动控制在术前±20%，心率（heart rate，HR）控制在45～90次/分，术后采用局部麻醉镇痛。

1.3  观察指标

1.3.1  围手术期血流动力学  记录患者在入室即刻（T0）、插管后即刻（T1）、手术开始（T2）、手术开始后30min（T3）、60min（T4）、术毕（T5）、拔管后即刻（T6）MAP和HR水平。

1.3.2  术中用药情况及麻醉苏醒时间  记录术中瑞芬太尼、丙泊酚、舒芬太尼用量、使用血管活性药物比例及麻醉苏醒时间。

1.3.3  围手术期疼痛情况  采用视觉模拟评分法（visual analogue scale，VAS）评估术后6h、12h、24h、48h疼痛情况，总分10分，分数越高表示疼痛越重。

1.3.4  认知功能  术前1d及术后1d、3d、7d、1个月，采用MMSE和连线实验（trail making test，TMT）评价认知功能评估，其中MMSE总分30分，分数越高表示认知功能好；TMT是根据序号将纸面散乱圆圈相连和由小到大将标记数字、汉字的圆圈交替相连，记录完成实验所用时间，时间越短表示认知功能越好。

1.3.5  POCD认知障碍情况  术后1d、3d、7d记录POCD发生情况，若MMSE≤23分或较基线下降≥2分，则判定为POCD。

1.4  统计学方法

采用SPSS 22.0统计学软件对数据进行处理分析，计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较采用t检验，计数资料采用例数（百分比）[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验，不同时间点比较采用重复测量方差分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2  结果

2.1  一般资料比较

D组有2例、L组有3例因手术时长>2h未纳入，最终D组纳入48例，L组纳入47例，两组一般资料比较，差异无统计学意义（P>0.05），见表1。

2.2  围手术期血流动力学水平比较

两组围手术期不同时间MAP水平比较，T0～T6时间点两组MAP水平均呈先降低后升高趋势，T2～T6时间点L组MAP水平高于D组，差异有统计学意义（P<0.05）；T0～T6时间点两组HR比较，差异无统计学意义（P>0.05），见表2。

2.3  术中用药及麻醉苏醒时间比较

D组术中丙泊酚用量显著多于L组、麻醉苏醒时间显著长于L组（P<0.05），瑞芬太尼、舒芬太尼用量和使用血管活性药物比例比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表3。

2.4  围手术期疼痛情况比较

术后6h、12h，D组的VAS显著低于L组（P<0.05），术后24h、48h两组VAS比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表4。

2.5  认知功能比较

术后1d，L组的MMSE评分显著高于D组，TMT时间显著低于D组（P<0.05），术前1d及术后3d、7d、1个月，两组MMSE评分和TMT比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表5。

2.6  术后POCD发生情况比较

术后1d，L组的POCD发生率显著低于D组（P<0.05），术后3d、7d、1个月，两组POCD发生率比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表6。

3  讨论

术后POCD可发生于各个年龄层人群，老年患者因自身体能下降，对手术和麻醉的耐受性降低等因素，更容易发生POCD[7-9]。既往研究认为，POCD与麻醉深度、术中低氧血症和围手术期疼痛引起的脑低灌注等密切相关[10]。随着新的麻醉深度监测技术应用于临床，有关麻醉深度对POCD影响的研究逐渐开展。BIS能够全程连续对麻醉不同时期的麻醉深度进行术中监测，同时也可监测患者镇静水平和苏醒程度，已成为监测麻醉深度的常用方法[11]。但不同研究中的麻醉深度各有不同，这种差异可能与纳入对象疾病种类、年龄等因素有关，为了避免相关因素可能对研究结果产生影响，本研究选择100例年龄在65～80岁的老年腹部手术患者进行临床观察研究，在全凭静脉麻醉下通过BIS监测并设定30≤BIS≤45和45≤BIS≤60两个区间，探究麻醉深度与老年腹部手术患者术后POCD间的相关性。

麻醉深度控制不当可致患者围手术期麻醉相关并发症的发生率增高，如过浅麻醉可导致术中知晓，麻醉过深则可导致术后苏醒延迟[12-14]。电生理研究显示，BIS的变化与机体大脑皮质细胞的电生理活动间存在相关性[15]。本研究采用BIS监测麻醉深度，结果显示，D组麻醉苏醒时间较L组长，丙泊酚用量较高。从血流动力学角度观察发现，两组HR和MAP水平均呈先降低后升高的趋势，进一步发现两组HR对比差异无统计学意义，提示不同麻醉深度对患者HR影响相似。T2～T6时间点L组MAP水平较D组高，说明深度麻醉可导致术中平均动脉压较低，而出现明显的血流动力学波动。另外，对两组术后疼痛程度观察发现，D组术后6h、12h的VAS较L组低，而两组术后24h、48h的VAS比较，差异无统计学意义，说明D组早期疼痛程度更轻。究其原因可能是D组使用更高剂量麻醉药物，术后早期麻醉效果没有完全消失，从而使术后早期疼痛得以减轻。但随着麻醉效果的消退，两组疼痛不再具备差异。总体而言，浅度麻醉有利于稳定术中血流动力学稳定，缩短麻醉苏醒时间。

在有关认知功能方面，一项关于胸腔镜肺叶切除术患者研究显示，相较于麻醉趋势指数（anesthesia trend index，NTI）50～59的患者，NTI为30～39的患者术后1d、2d、3d和5d的MMSE评分较低且POCD发生率更高[16]，但该研究采用NTI评估麻醉深度。杨明乾等[17]采用BIS监测麻醉深度，发现相较于未发生POCD的患者，POCD术中BIS<45的时间更少；但也有研究认为，过深的麻醉状态可能会导致脑电出现爆发抑制现象。一项为期随访研究显示术中低BIS（BIS<45）的累积持续时间与接受心脏直视手术患者术后中期病死率独立相关[18]。另外，甘文鹉等[19]发现，全身麻醉复合神经阻滞下行髋关节置换术的老年患者选择浅度麻醉更有助于预防术后认知功能障碍发生。但这些研究多为大型手术，手术时间相对较长，手术创伤相对较大，且麻醉方式选择不同。根据流行病学统计，POCD在心脏手术、全髋置换术及移植手术等大型手术中的发病率远高于中小型手术[20]，说明POCD的发生率与手术创伤之间存在密切联系。本研究在控制以上混杂因素后，通过老年患者手术时长<2h的腹部手术发现，相较于深度麻醉而言，浅度麻醉可能更能使老年患者受益。L组术后1d的MMSE评分较D组高，TMT时间较D组短，且术后1d的POCD发生率显著低于D组，提示BIS值控制在45～60范围内可改善早期认知功能，降低术后早期POCD发生风险。分析认为，中枢胆碱能系统在注意力、记忆力及学习等认知功能调节中起到重要作用，而老年患者实施全身麻醉后，麻醉药物使用剂量越多，对中枢胆碱能系统功能的抑制越强，肾上腺素、皮质醇及去甲肾上腺素等水平将受到抑制，该抑制作用可维持至麻醉给药结束后的一段时间，这无疑会影响患者早期认知功能，增加术后早期POCD发生风险。两组术后3d、7d、1个月的MMSE得分均较术后1d高，且越来越高，TMT时间也较术后1d短，且越来越短，且术后3d、7d及术后1个月的POCD发生率也越来越低，但组间比较差异无统计学意义，可能与采用BIS值进行麻醉深度监测在一定限度上能有效避免麻醉药物使用剂量过大、最大限度降低药物对患者术后认知功能的负面影响有关，也可能是麻醉药物代谢越来越完全，所以麻醉药物、手术创伤对患者的认知功能影响也越来越少；另外还可能与手术时长短，手术类别轻有关，但也不排除與量表的重复性和学习性相关。

綜上所述，老年腹部手术患者术中麻醉深度BIS值控制在45～60范围内能稳定围手术期血流动力，缩短麻醉苏醒时间，改善术后早期（术后1d）认知功能和降低早期POCD发生风险。但本研究也存在一定局限性，首先，没有观察到长期恢复数据，尤其是长期死亡率和麻醉深度间的关系，其次，由于各种因素的限制，未对认知功能相关生化指标进行观察，后期将弥补上述不足，进一步探究。

[参考文献][1] 都义日. 术后认知功能障碍的研究进展[J]. 重庆医学， 2019， 48（6）： 1021–1024.