加速康复外科对骨科患者术后谵妄的研究进展

樊立刚 佘猷玉 郭华

摘要：加速康复外科（ERAS）是基于循证医学证据而采用的一系列围术期相关优化措施，目的是改善围术期的生理及心理应激反应，目前已成功应用于不同外科领域。骨科患者因其患者群体老龄化特性，较易发生术后谵妄（POD）。近年来，关于加速康复外科对术后并发症影响的研究已成为一大热点话题。本文从近年来加速康复外科在骨科围术期中的应用现状入手，对加速康复外科对骨科患者术后谵妄影响结果和可能机制作一综述，以期为骨科术后谵妄的预防和诊治提供一定参考。

关键词：加速康复外科；术后谵妄；围术期；骨科患者；应激反应

中图分类号：R687                                  文献标识码：A                                  DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2024.12.040

文章编号：1006-1959（2024）12-0174-06

Research Progress of Enhanced Recovery After Surgery on Postoperative Delirium

in Orthopedic Patients

Abstract：Enhanced recovery after surgery （ERAS） is a series of perioperative optimization measures based on evidence-based medicine， which aims to improve perioperative physiological and psychological stress response. It has been successfully applied in different surgical fields. Orthopedic patients are prone to postoperative delirium （POD） because of the aging characteristics. In recent years， the research on the effect of enhanced recovery after surgery on postoperative complications has become a hot topic. This article starts with the application status of enhanced recovery after surgery in the perioperative period of orthopedics in recent years， and summarizes the effect and possible mechanism of enhanced recovery after surgery on postoperative delirium in orthopedic patients， in order to provide some reference for the prevention， diagnosis and treatment of orthopedic postoperative delirium.

Key words：Enhanced recovery after surgery;Postoperative delirium;Perioperative period;Orthopedic patients;Stress reaction

术后谵妄（postoperative delirium，POD）是指发生在麻醉或手术后的一种急性、波动性的意识下降和注意力障碍的精神状态改变，术后谵妄可从手术后复苏时开始，发生时间可长达5 d左右[1]。POD是老年患者外科手术的常见并发症，大约3.3%～77%的患者在各种手术后出现谵妄，尤其在骨科手术后更为常见，有研究统计老年髋部骨折术后POD发生率可达44%，接受脊柱手术的患者POD发生率可达43%[2，3]。POD可造成术后护理困难，延长住院周期，使术后早期步态和康复复杂化，导致功能恶化，也会给患者、家属和医护人员造成压力，并有可能诱发术后短期或长期并发症，如术后认知功能障碍（postoperative cognitive dysfunction，POCD）[4]。术后谵妄的危险因素较多，属于多病因疾病，但目前高龄是唯一公认的独立危险因素。POD通常被认为是由麻醉和手术应激诱发的神经炎症引起的[5]。加速康复外科（enhanced recovery after surgery， ERAS）概念由Kehlet H等[6]提出，是基于循证医学而采用的一系列围术期相关优化措施，以维持围术期内环境稳态，减轻术后分解代谢、疼痛和免疫功能障碍等不良反应，目前，ERAS已成功应用于不同外科领域。尽管这些优化措施在不同专业领域存在着些许差异，但其存在一个共同的主题，即改善围术期的生理及心理应激反应[7]。骨科手术创伤较大，而其接受骨科手术的患者群体以老年人为主，所以骨科手术往往伴随着较为强烈的术后应激反应，因此缓解围术期应激反应已成为改善骨科手术患者预后的前提及重要措施[8]。现将ERAS在骨科患者围术期中的具体应用和ERAS对骨科患者术后谵妄的影响及可能机制进行综述，以期为临床骨科患者术后谵妄的治疗提供参考。

1 ERAS在骨科患者围术期管理中的应用

1.1术前管理

1.1.1术前评估  术前评估是ERAS围术期管理路径中必不可少的一个环节。研究发现[9]，术前存在冠心病、高血压、慢性阻塞性肺疾病、糖尿病、器官功能障碍等内科并存疾病可影响骨科术后并发症和住院时间。在术前积极发现并评估相关手术风险对患者至关重要，它允许术前手术团队优化器官功能障碍，解决可能引起某些潜在手术风险的问题。同时术前评估还启动了戒烟和戒酒计划。

1.1.2术前宣教  ERAS提倡的术前宣教应以患者可实现的目标为导向，包括术前进行疼痛的知识宣教、术前进行呼吸功能练习、提供详细的手术相关信息和心理支持、讲述术后注意事项及康复训练方法。一项针对于术前宣教的研究显示[10]，有效的术前宣教能显著缓解患者焦虑情绪和身心压力，同时也能使患者建立更高的康复信心，获得更高的住院满意度。另外，及时、详细的术前宣教能让患者和家属了解自己在ERAS管理路径中的重要作用，使其能更好地配合后续ERAS项目的实施。

1.1.3术前营养支持  传统的术前胃肠管理策略已受到ERAS理念的挑战。研究表明[10]，长时间禁食可诱发术前分解代谢状态，从而增加机体对手术的应激反应，导致胰岛素抵抗和血糖增高，延长住院周期。相反，很多国家的麻醉协会已将传统的术前6～8 h禁饮食策略改为术前2 h可进食不含固体的清质流食，术前2 h可饮用400 ml含12.5%碳水化合物的饮品。有研究表明[11]，这可以缓解术前饥饿及口渴感，降低胰岛素抵抗，维持糖原水平，减少蛋白质分解和增加术后肌力恢复，缓解围术期焦虑感，提高患者住院满意率且不增加麻醉误吸风险。传统的术前胃肠管理以胃排空的最长时间作为禁饮食标准，从而保证在术中不会发生麻醉误吸风险，而ERAS策略在保证麻醉安全的前提下，提倡术前给予胃排空时间较短的碳水化合物来进行胃肠道营养支持，以减轻术前禁食导致的应激反应。

1.1.4术前镇痛  术前应行疼痛评估，根据疼痛评估的等级采用不同的镇痛方式。术前可用镇痛贴或口服镇痛药进行预防性镇痛，这可以减轻患者术后疼痛造成的应激反应[12]。用不同的镇痛方法或不同药理的镇痛药物，镇痛效果可协同或相加，而且药物不良反应降低。

1.2术中管理

1.2.1麻醉选择  在ERAS理念中，椎管内麻醉一直是首选并被认为优于全身麻醉。与全身麻醉相比，椎管内麻醉阻滞了交感神经，抑制应激激素释放，同时缩短了住院时间、减少了肺部并发症、肾损伤、输血等[13]。神经阻滞、局部浸润麻醉可以抑制手术操作导致的炎性因子的产生和传导，从而抑制应激反应。尤其在行全膝关节置换术时，关节内和关节周围行局部浸润麻醉可提供术后6～12 h的镇痛效果。ERAS理念建议联合使用两种或两种以上的麻醉方式如全身麻醉联合神经阻滞、椎管内麻醉或局部浸润麻醉，可减少阿片类药物的使用，提高患者的舒适性，减少术中或术后的并发症[14]。脊柱开放手术中大多采用全身麻醉，在全麻时可应用起效速度快、作用时间短的麻醉药物和阿片类药物，可让患者在麻醉及手术结束后能快速清醒，以减少麻醉并发症[15]。

1.2.2术中体温维持  术中热量丢失是导致应激反应增加的主要危险因素。麻醉药物影响体温调节中枢、手术室较低的室温、术中输血及输液、手术时间过长等是导致患者术中体温下降的常见原因[16]。在关节置换术的ERAS方案中，常温已被认为是麻醉管理的一部分。维持术中正常体温和防止术中机体热量丢失与预防术后感染、凝血功能障碍等并发症有关[17]。所以术中维持患者体温至关重要，具体可采用以下措施：对患者进行预热、提高手术间室温、采用加热输液装置、加热床垫和使用升温毯等[18]。

1.2.3术中血液及液体管理  术中体液失衡可影响组织氧合，干扰创面愈合。ERAS理念建议以下几种血液管理方法：术前使用铁补充剂或促红细胞生成素纠正贫血，特别是在多重高危患者中；术中应用控制性低血压麻醉技术，能尽量减少失血，且不增加中风、心肌梗死或肾损伤的风险；应用氨甲环酸，相关研究结果显示[19-21]，在关节置换术中应用氨甲环酸可有效抑制术中出血，且不会增加术后静脉血栓栓塞症（VTE）的风险。

目标为导向的液体管理是所有类型手术ERAS方案的重要组成部分[22]。术中自由式输液容易导致稀释性凝血功能障碍，造成组织氧供缺乏，增加术中出血量[23]。因此严格的液体管理可能在骨科手术中更为重要，因为这些手术常伴随着更多的失血。

1.3术后管理

1.3.1术后多模式镇痛  疼痛是骨科患者术后最明显的特征之一，术后疼痛是影响患者早期下床活动、功能锻炼及住院满意度的主要因素，因此围术期疼痛治疗至关重要。ERAS术后疼痛管理中分为预防性镇痛和多模式镇痛两种镇痛理念。多模式镇痛是不同镇痛技术与不同药理作用的各种镇痛药物的结合。常用联合镇痛方式有硬膜外镇痛、患者自控（PCA）、区域神经阻滞等。硬膜外镇痛不仅可以减少阿片类药物的用量，而且还可减少手术应激反应、血栓栓塞现象、心律失常及肺部并发症（肺不张、肺炎），并促进肠功能早期恢复[24]。区域神经阻滞作为术后疼痛管理的补充方法，在超声引导下，通过对目标区域神经进行阻滞可为手术提供理想的止痛效果，尤其在涉及上肢的骨科手术中应用广泛[25]。另外患者通过PCA可自控能接受的镇痛药剂量，限制了最大给药剂量，减少了镇痛药副作用。

1.3.2预防术后并发症  术后恶心、呕吐（PONV）会增加患者的术后应激，影响患者的早期康复锻炼、延长术后住院时间（LOS）[26]。POVN的主要危险因素是女性、不吸烟者、PONV病史、晕动病和术后阿片类药物的使用[27]。预防PONV的最佳方法是避免全身麻醉和阿片类药物的合用。另外术前评估若发现有两种及以上危险因素应在麻醉诱导时或麻醉结束时使用地塞米松，或在麻醉结束时使用5-HT受体拮抗剂。

1.3.3早期功能锻炼  早期功能锻炼在各类骨科手术中起关键作用。术后长时间卧床与VTE、肺部感染、切口愈合不良等并发症有关。术后早期下地活动和功能锻炼能减少很多术后并发症[28]。早期功能锻炼，促进术后康复是ERAS的最终目标。

2 ERAS对骨科患者POD的影响

越来越多的研究证据表明，术后各种原因导致的氧化应激反应可能诱发了POD。Zhang J等[1]研究发现在麻醉及手术后出现行为异常的小鼠海马区中氧化应激标志物（ROS）显著升高。相反，抗氧化应激标志物（SOD、GSH-Px和CAT）水平明显降低。另外，在使用免疫抑制剂环孢素A（CsA）后减轻了实验组小鼠的行为异常，而且CsA显著恢复了实验组小鼠海马组织中上调的ROS和下调的ATP、SOD、GSH-Px和CAT水平。Zhao S等[29]研究总结出手术和麻醉后NOD、LRR和Pyrin结构域蛋白3（NLRP3）炎症小体的过度激活促进了POD的进展，提示靶向NLRP3炎症小体可能是治疗POD的有效方法。Safavynia SA等[30]指出神经炎症在POD发病机制中起着重要作用，手术、麻醉，甚至是感染等来源的外周炎症会在中枢神经系统（CNS）中级联放大。

ERAS旨在优化围术期临床路径，缓解围术期各种原因导致的应激反应[31]。ERAS这一主旨与POD的发病机制显得相得益彰。在对接受脊柱手术的老年患者中进行的前瞻性队列研究发现[32-34]，围术期应用ERAS管理策略能减少患者术后阿片类药物的使用，缓解术后疼痛，缩短手术时间和住院时间，并且比常规围术期管理表现出更低的POD发病率。同样，另外几项对择期行髋部手术的老年患者应用ERAS理念的围术期管理研究结果显示[35-38]，围术期ERAS管理提高了髋部骨折患者术后睡眠质量，减少了再次住院率，提高了患者生活质量，可有效预防老年髋部骨折手术患者POD的发生。总之，国内外众多研究均支持ERAS管理方案能降低POD发生率，并且可能通过以下几种途径来实现。

2.1疼痛  腰椎手术是术后疼痛最严重的手术之一[39]。Gornitzky AL等[40]研究发现，术后疼痛与POD发生有关。术后疼痛会造成中枢系统5-HT、Ach和NE等神经递质的紊乱，从而导致POD的发生[41]。此外POD不仅与术后疼痛有关，围术期过多的应用阿片类药物也可增加POD的发生率[32，42]，神经受体假说和可塑性假说可能是阿片类药物诱发术后谵妄的生理机制基础[43]。ERAS强调的超前镇痛及多模式镇痛理念不仅能有效改善术后疼痛，而且还减少了阿片类药物的用量[44]。

2.2心理与睡眠  术前宣教是ERAS理念的重要内容。骨折患者常因活动受限和较强的疼痛感，容易产生焦虑、抑郁等情绪，这不利于术后恢复，可能会增加POD发生风险[45]。睡眠障碍也是POD的危险因素之一[46]，其可导致围术期神经系统炎症反应加重、神经递质失调等，造成大脑结构损伤和代谢紊乱，影响大脑网络的功能性连接，最终诱发POD[47]。关节置换术后患者的快动眼睡眠时间在术后第1天明显缩短、清醒时间延长、睡眠结构紊乱，术后第4天才能逐渐恢复至术前水平[48]。ERAS策略中的术前心理干预及超前镇痛能够有效缓解患者焦虑、抑郁情绪，改善患者睡眠，减轻生理应激反应。

2.3麻醉  手术和麻醉相结合作用于神经系统是POD发生的一种可能机制。麻醉可能通过调节紧密连接蛋白表达的方式增加血脑屏障（BBB）的通透性，而手术则导致外周炎症出现，并最终在CNS中级联放大[49，50]。神经系统炎症已被证明是许多慢性和神经退行性疾病的共同特征。ERAS建议采用两种以上的联合麻醉方式，使用起效速度快、作用时间短的麻醉药物和短效的阿片类药物。研究表明[34]，ERAS所建议的麻醉方式可让患者在麻醉结束后快速清醒，显著降低了术中全麻药的用量，减少了由于麻醉引起的患者神经系统反应。

2.4体温  术中较低的体温可使全身血管收缩，从而造成组织供氧减少，增加了麻醉药物的组织溶解度，延长了麻醉药物的代谢时间，可造成麻醉后复苏延迟，诱发POD[38]。体温降低也可导致IL-6和IL-8等炎性因子的水平增高，已经有相关研究证明IL-6和IL-8水平的增高与POD存在相关性[51]。ERAS理念的术中体温维持对POD的发生有预防效果。预防术中低体温不仅能使组织耗氧量下降，还能够加快麻醉药物代谢速度，促进麻醉复苏，降低POD发生率。

2.5围术期饮食管理  术前禁食、禁饮是围手术期的常规要求。然而，长时间禁饮食会影响肠道菌群群落结构和功能，导致机械性肠道黏膜屏障受损[52]。Wen J等[53]通过构建肠道菌群失调小鼠模型，发现脾切除术后的实验组小鼠相比于对照组表现出更高的BBB通透性和POD发生率。这一现象被归因于是微生物-肠-脑轴（MGBA）的作用：肠道菌群失调改变了BBB通透性，麻醉和手术诱导炎症因子的释放，而循环炎症因子通过功能失调的BBB诱导CNS炎症，导致POD发生[54]。ERAS建议的术前禁饮食在保证麻醉安全范围内的前提下相比于常规管理时间更短，而且建议术前2 h补充<400 ml的清洁饮品，这些举措能保护肠道菌群稳态，减少神经内分泌应激反应，从而预防POD发生。

3总结

自ERAS被提出至今近20余年的时间中，其应用于各专业学科的围术期中的安全性和有效性已得到证实。国内外众多研究均表明ERAS围术期管理策略能降低术后并发症、缩短住院时间、节省住院费用。骨科患者因其患者群体老龄化特性，较易发生POD，一旦发生POD对手术医生和患者及家属都是一种打击。虽然POD是一种短期、可逆的精神状态改变，但易诱发医患矛盾，而且有可能向长期的POCD转变。ERAS模式可通过多种途径来降低POD的发生率。然而一些研究中的部分ERAS措施缺乏循证医学证据，而且大多数文章局限于临床研究，这虽然能有效证实ERAS对降低POD发病率的作用，但其可能的相关机理依靠既往的动物基础研究来推测，缺乏大样本的前瞻性随机对照研究来验证。另外，ERAS理念的推广实践和多学科协作也是个值得关注的问题。

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