关键词：认知功能障碍
（本文作者：天津南开医院 李莉）
术后认知功能障碍( postoperation cognitive dys－function, POCD)是指患者在手术后出现的中枢神经系统并发症,常发生于大手术或急诊手术后的老年患者,其特征为记忆力、注意力、语言理解能力和社会融合能力减退。本文就老年人围术期认知功能障碍的原因、发病机制、诊断及防治的研究进展予以综述。
1 POCD的诊断
按照北美精神障碍诊断手册对认知功能障碍的分类,POCD属于轻度认知功能障碍。临床上用于评价POCD 的方法很多,但主要依靠神经心理学检查,其中以记忆力测试最为敏感。最常用的方法为简易精神状态量表,该量表是一种筛选试验,通过询问患者一系列问题,包括对时间的判断力、注意力、计算能力、短期回顾力等11 个问题,定量地评价认知功能。最高分为30分, < 23分为判断认知功能损害的指标。本方法侧重于大脑功能的认知方面,排除了情绪和意识异常等因素的干扰,具有较高的有效性和可信性,且简便易行,适用于老年患者术后认知功能的评价。
2 老年人的中枢神经系统特点
人到65岁即进入老年期。老年人的神经细胞数量进行性减少,脑血管硬化,脑血流阻力加大,脑血流量减少,脑氧代谢率下降,脑功能逐渐衰退,并出现某些神经系统症状,这些是POCD较常发生于老年人的主要原因。
3 POCD 诱发因素
随着人们生活改善以及人口老龄化在全球范围内迅速增长,致使更多的老年人接受手术治疗,因而POCD的发病率也呈现出较快增长趋势。分析可能诱发POCD 的因素有以下几方面。
3. 1 病理生理因素 老年人POCD可能与脑内乙酰胆碱含量、胆碱能神经退化以及突触前胆碱受体的数目减少有关。在脑的一些特殊区域,由于功能性神经元的减少,多巴胺、去甲肾上腺素、酪氨酸普遍减少,下丘脑和尾核中多巴胺含量降低,在脑的某些区域内儿茶酚胺能、胆碱能、氨基丁酸能神经元活力降低。神经递质受体特别是多巴胺受体对神经递质分子的亲和力降低。这些改变对神经功能都会有不利的影响,也是诱发老年人POCD的原因。
3. 2 麻醉因素 老年人对麻醉性镇痛药的耐受性降低,目前的研究已证实即使极低的麻醉药残余作用也会影响认知功能。正常人吸入一定量氧化亚氮和氟烷后,对听觉和视觉信号的反应,以及瞬时记忆、认知、运动反应能力均出现下降。全身麻醉药可抑制中枢胆碱能系统的功能,包括抑制乙酰胆碱的释放,抑制突触小体对胆碱的摄取和阻断乙酰胆碱受体,并影响其他神经递质的释放。目前认为老年人POCD的发生与其抑制中枢胆碱能系统有关。使用丙泊酚麻醉的患者41%有心理功能障碍,使用咪达唑仑麻醉的患者83%有心理功能障碍。新研究表明,老年人POCD 发生率在小手术后第1天高于先前报道的术后第7 天,在丙泊酚和吸入麻醉剂七氟烷复合使用后,术后患者认知功能障碍的发生率有所增加。全身麻醉导致的POCD还未经实验直接加以证实,其原因在于难以区分是疾病本身导致的抑或麻醉原因所引起的。
3. 3 术前的药物治疗 老年人对药物的反应性增高。抗胆碱能药物具有致遗忘作用,东莨菪碱致记忆障碍模型可使大鼠表现出近于自然衰老的空间学习、记忆障碍,有明显遗忘效果。术前使用阿托品后发现患者术后的数字记忆能力明显降低,出现明显的短时失忆。随着年龄的增长,患者对抗胆碱能药物的敏感性也增加,这可能与老年人中枢抗胆碱能系统功能衰退有关。中枢胆碱能系统的功能随着老龄化而逐渐减退,同时与学习、记忆有关的各种功能也逐渐减退,是造成老年人认知功能减退的主要原因。胆碱能系统在POCD中的作用还只是推测,有观察发现麻醉药对中枢胆碱能系统的作用并未随麻醉作用的消失而消失。
3. 4 麻醉因素 术中低血压、过度通气与POCD无明确相关关系。缺氧对神经功能的影响取决于缺氧的严重程度。
3. 5 手术因素 强烈持续应激可影响记忆和学习能力并造成海马区的损害,手术是最强烈的因素。手术侵袭程度的不同对老年人术后认知功能造成的影响程度不同。侵袭程度大的手术术后更容易出现活动与日常生活方面的障碍。现已证明,与认知功能有密切关系的海马区存在有肾上腺皮质激素受体,应激时糖皮质激素分泌增加,长时间高水平的糖皮质激素可造成海马神经元损害,当海马区的糖皮质激素受体减少到一定程度时,其对肾上腺皮质的反馈抑制作用减弱,使糖皮质激素保持高分泌状态,致进一步使皮质激素受体减少,最终导致海马神经元的永久性损害,造成认知功能的损害。研究表明,对年龄> 60岁的1200 例较大手术患者进行神经心理测验评分,发现术后第7 天的认知功能障碍发生率为25. 8%。术后早期的认知功能障碍可给患者带来生活和工作烦恼,重者可使患者丧失判断、语言概括能力、记忆和工作能力。一项来自8个国家13个医学中心的联合调查表明, 1218 例全麻下接受非心脏大手术的老年患者, 1周后认知功能障碍发病率为25. 8% , 3个月后为9. 9%,明显高于非手术对照组在同样时间间隔后的认知功能障碍发病率(3. 4% vs 2. 8%)。腹腔镜手术注入一氧化氮者,术后容易并发认知功能障碍。
3. 6 遗传因素 载脂蛋白E4 等位基因可能使老年性痴呆发病的危险性相对增加,而认知功能障碍是痴呆的主要临床表现。在载脂蛋白E4 携带者,认知功能较非携带者下降明显,且这种下降并不受年龄影响。黄文等发现,无痴呆证据的老年人的认知功能缺损与载脂蛋白E4 基因剂量有关。动物实验证实, E基因与海马功能及学习能力相关,载脂蛋白E缺乏,学习能力下降,胆碱能系统功能降低,下丘脑、垂体、肾上腺功能紊乱。近年来,作为头部创伤、卒中、心脏术后、非心脏术后脑损害的生物学标志物,神经特异性烯醇酶血中浓度与POCD 的相关关系越来越受到关注,由于缺乏足够的临床数据,有待进一步研究证实。
3. 7 其他因素 目前认为麻醉和手术可能是导致POCD的主要原因,而老龄则是明确的危险因素,术后感染也被作为导致老年人POCD 的高危因素。二次手术、呼吸道并发症则是早期POCD 的危险因素。
4 POCD的病因机制
POCD是多种因素协同作用的结果,包括高龄、高血压、糖尿病、长期服用某些药物、酗酒、感官缺陷、心理和环境因素等。促发因素包括应激反应、创伤、手术、术中出血和输血、脑血流降低、脑血管微栓子的形成、低血压、术后低氧血症、血压波动以及电解质紊乱等。患者存在的基础疾病如糖尿病、高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏病、脑梗死与其发病关系密切。有学者认为,与老年性痴呆的发病机制一样,可能是在神经系统老化的基础上,由麻醉、手术等外界因素诱发或加重的退行性改变,其发病机制是多种因素的综合作用。另外,许多麻醉前和麻醉用药均可引起中枢神经系统多巴胺、乙酰胆碱和儿茶酚胺的变化,进而导致POCD。
5 预防措施
曹晓阳对150例老年非心脏手术全麻术后患者的认知功能情况的调查结果显示,其中42例患者出现POCD,其发生率为28% ,可见我国全麻术后患者认知功能障碍的发生率相当高。尽管近年来在麻醉技术,监护仪器,手术操作方面有了很大进步,大大提高了手术的安全性,但老年人POCD 的发生仍不可忽视。对于老年人POCD 的处理,应以预防为主。麻醉医师应提高对该病的认识。术前谈话时需向家属讲明老年人术后可能发生精神方面改变。加强术前心理治疗及术后随访,有利于及时诊断治疗。围麻醉期合理用药,注意维持足够高的血压,保持适当的通气和氧供,预防和治疗低氧血症及低血压,维持营养、体液及电解质平衡,调控机体处于生理或接近生理状态,并能满足手术操作的需要。老年人对药物的耐受性和需要量均降低,尤其对中枢性抑制药如全麻药、镇静催眠药及阿片类镇痛药均很敏感。其次老年人一般反应迟钝,应激能力较差,对手术创伤带来的强烈刺激不能承受,其自主神经系统的自控能力不强,不能有效地稳定血压,甚至造成意外或使并发症突然恶化。因此,麻醉方法的选择首先应选用对生理干扰较少,麻醉停止后能迅速恢复生理功能的药物和方法。对老年患者而言,麻醉方法选择的关键在于对每种麻醉方法和所用药物的深刻了解,结合体格状况和病情加以比较,扬长避短,才有可能制定出最佳麻醉方案。麻醉实施时严密监测,精心调控,即使对危重患者,也能取得较满意效果。
对于诱发POCD的因素进行控制非常重要。这包括: ①维持血流动力学稳定。②低体温:低体温可降低新陈代谢,使机体可较长时间的耐受缺氧,对降低POCD的发生有效。Grigore等研究表明,较慢的复温在心肺分流手术中可预防认知能力的降低。③最低限度的减少手术引起的创伤。④有研究报道,全身麻醉后认知功能障碍的发生概率超过椎管内麻醉及区域阻滞,建议对老年患者全身麻醉的选择应该谨慎。采用椎管内麻醉或者区域麻醉术后行有效镇痛可预防早期POCD的发生。⑤血管性因素在认知功能障碍的发生逐渐被人们重视,并提出血管性认知功能损害这一涵盖更广的概念。最新研究显示,心血管的危险因素越多,发生认知功能障碍的危险性越高。⑥对糖尿病与正常人群的对照研究发现,糖尿病患者发生认知功能障碍的相对危险增加。⑦新近研究表明,术前内毒素免疫性的降低对老年人POCD的发生起到警报作用。术后疼痛也有可能是引起POCD 的因素之一,因此术后的有效镇痛可对老年人POCD发生起到预防作用。
6 药物治疗
目前对于POCD 的治疗还没有特效药物,早期的诊断、预防和干预是最好的治疗方案。药物治疗的主要目的在于最大限度地降低毒素的激活,提高内源神经的保护作用机制。迄今为止,用于治疗的药物非常有限: ①抑肽酶、丝氨酸蛋白酶抑制剂具有重要的内环境稳作用及抗炎作用,可降低心肺分流术后卒中的发生率; ②肝素:其可改变生物相融性,降低表面接触激活的炎性应答反应,可降低神经系统功能障碍; ③临床表现轻、中度躁动者可使用镇静药,为减少低血压或心脏的不良反应以短效苯二氮艹卓类药物为好,躁动严重者可选用丙泊酚,效果好,停药后能及时清醒,不影响老年人的认知能力,用药期间要严密监测呼吸、血压血氧饱和度。对于术后数月内出现精神异常,精神障碍健忘综合征,不同程度人格改变,给予氯丙嗪、都阿喜治疗,症状会逐渐好转。
7 展 望
认知功能障碍主要发生于老年患者,临床上急需了解麻醉药物和麻醉方法是否会加速老年人POCD的发展。随着生理学、神经生化、分子生物学等学科对老年人POCD患者日益深入的研究,可望取得较好的成果。研究认知功能障碍可进一步了解麻醉及其药物对人体影响,具有重要的医学、社会学和经济意义。同时加强对POCD发病机制的研究及对老年人POCD早期诊断的依据和标准的研究。通过诊疗技术的进步提早预防疾病的发生。改良手术方式最大限度的减少对机体的损伤,减少术后的并发症及缩短患者恢复时间也是未来预防老年人POCD的发展方向。在各种危险因素中,血管性危险因素是可以被发现和控制的,因此要特别重视对高危人群的筛查和干预。规范对血管性危险因素的处置。同时对公众和医护人员进行宣传、教育,实现早发现、早干预、早治疗。
