术后认知功能障碍(POCD)

术后认知功能障碍浙江大学医学院附属第一医院世界老龄化以及医学技术的发展,更多的老年人接受手术治疗,老年人术后出现的中枢神经系统并发症，特别是术后认知功能障（POCD）碍造成的医学及社会问题已日趋严重。需要我们给予更多的关注，加强预防,降低老年手术病人术后精神障碍和POCD的发病率。老年患者在手术后常出现认知功能改变，表现为精神错乱、焦虑、人格的改变及记忆受损。这种手术后出现的精神活动、人格、社交能力以及认知能力的变化就被统称为POCD(postoperativecognitivedysfunction，POCD)。1POCD的定义术后认知功能障碍临床表现临床可表现为术后早期的谵妄，主要表现为短暂的精神和认知方面的变化，比如明显的情绪波动、认知功能损害和间隙的焦虑抑郁症等。也可表现为记忆力、注意力、语言理解能力等的损害和社交能力的降低。一般在术后6个月内能逐渐恢复POCD通常发生在术后4天内。主要表现在意识、认知及精神运动异常等方面。病人意识障碍，思维进行性破坏，语言零乱无逻辑性，判断力差，70%的病人可出现错觉和幻觉。术后精神障碍可分为：1.躁狂型表现为交感神经过度兴奋，对刺激的警觉性增高，以及精神运动极度增强；2.抑郁型表现为对刺激的反应下降和退怯行为；3.混合型在躁狂和抑郁状态间摆动。2POCD的发病状况2.1老年期痴呆的发病情况65岁以上老年人,痴呆的发病率达到5%。随着年龄的增长,每5年其发病率可增加一倍以上,而在85岁以上老年人群中其发病率可达20%～30%。且近年又发现65岁以上老年人,轻度认知功能障碍(mildcognitiveimpairment，MCI)的患病率为15%。血管性认知障碍（vascularcognitiveimpairment，VCI）,VCI是指脑血管疾病导致的认知功能下降综合征，不仅包括痴呆，还包括没有达到痴呆但已经有极轻度、轻度、中度损害的认知功能障碍，血管性痴呆患者认知功能以部分减退且呈间歇性阶梯状加重为特点，以记忆力减退和计算力减退为主要特征积极治疗有效.老年期痴呆:阿尔茨海默病（Alzheimer’sdisease，AD）,AD是由于患者大脑的神经纤维出现了病变，形成了一些特殊结构老年斑和神经元纤维缠结.阿尔茨海默病是一种疾病，而非单纯的自然性功能老化。阿尔茨海默病可表现为认知功能全面减退，包括记忆力减退和计算能力减退，抽象思维能力下降，定时及定向能力障碍；目前尚无有效的治疗方法。2.2术后POCD的发病情况POCD在年龄分布上以大于65岁的老年病人为主，主要好发于心脏等大手术后。心脏手术后总的POCD发生率为10～50%，成人冠脉搭桥术后为35～50%。国内报道术后2～7d严重精神障碍的发生率是3.26～4.8%。Moller等通过对欧洲8个国家和美国共13家医院的1218例非心脏大手术的老年病人（＞60岁）进行了为期一年半的调查发现，术后1周、3月POCD的发生率分别为25.8％和9.9％，同期进行的176名对照组中认知功能下降率分别为3.4%和2.8%，具有明显的统计学差异。术后1周认知功能障碍的发生率与年龄增加、麻醉时间延长、受教育程度低、二次手术、术后感染和呼吸系统并发症等因素有关；术后3个月认知功能障碍的发生率仅与年龄有关。3术后认知功能障碍的诊断3.1评价POCD的方法简易精神状态量表（mini-mentalstateexamination,MMSE）,国际通用美国国立精神卫生研究所流行病学研究中心的抑郁量表(CenterofEpidemiologicalSurveyDepressionScale,SDS)。韦氏成人智力量表(WAIS)和韦氏记忆量表(WMS)。瑞文测验、老年画线示踪测验、卡片分类测验、符号数字模式测验、明尼苏达多项人格调查表(MMPI)及老年抑郁量表(GDS)等。神经心理学测试具有很大变异性．与受测者自身状态、测试者操作的方法密切相关。病人对问题的理解程度、情绪、术后早期疼痛、睡眠不足、镇痛药和催眠药的副作用均可影响结果。测试者应在测试时间、地点及取得患者台作方面保持稳定。3.2POCD的相关实验室指标NSE是二聚体酶，在糖分解代谢途径中催化二磷酸甘油转变为磷酸烯醇丙酮酸，主要存在于神经元和神经内分泌细胞胞浆中，当细胞损伤时释放入细胞外液。S-100β蛋白是Ca2+结合蛋白中的成员，功能尚不十分清楚。S-100β蛋白在中枢神经系统主要影响神经胶质细胞的生长、增殖、分化，维持钙稳态，并对学习记忆等发挥一定作用。许多研究发现血清烯醇化酶NSE与S-100β蛋白水平的变化能反映心脏手术脑损害的程度，并与术后中枢神经功能障碍相关，目前已成为CPB术后脑损伤与脑保护的重要生化参考指标。NSE与S-100β蛋白还有中枢神经以外的细胞表达。ApoE基因型是研究较多的被认为与认知功能障碍有关的基因。人类载脂蛋白E(ApoE)与胆固醇代谢有关，并参与中枢神经系统的正常生长、功能维护和损伤后的修复过程，与细胞内代谢、海马突触可塑性、ChAT活性等有密切关系。研究认为ApoE4亚型与POCD存在显著相关。近来有人发现血清NO产物(stablenitricoxideproducts，NOx，硝酸盐/亚硝酸盐)与POCD的发生率有明显关系。3.3CT和EEG检查CT检查很重要，鉴别术后脑出血或梗死等器质性脑部并发症。EEG对术后精神障碍的诊断有重要价值。脑电波节律普遍减慢，尤其是α节律，减慢程度与认知损害的严重性相关；还可出现σ和θ波。这些变化也见于高龄和痴呆病人，因此，需要动态EEG来观察。4POCD的发病因素机理不清，与病人自身状况、手术和麻醉等有关。Muller等认为,手术类型、麻醉时间是危险因素。Cohendy等认为,围术期血容量、输血量、术后疼痛与POCD密切相关。Bekker等认为年龄、术前认知功能下降、患者体质状况差、术中发生的低氧血症和低血压情况都是导致POCD的危险因素。其中麻醉对POCD影响较为复杂，全身麻醉药物的影响日益受到重视。多因素分析发现早期发生POCD的危险因素是：年龄、麻醉时间、低文化程度、第二次手术、术后感染以及呼吸系统并发症，远期发生POCD的危险因素只有年龄，而围术期出现低氧或低血压与POCD的发生并没有相关性。4.1病人术前的情况4.1.1病人的年龄AGE≥65岁老年病人术后精神障碍发生率是年轻病人的2-10倍。Seymour等研究显示，AGE≥75岁的术后老年病人精神障碍的发生率比年龄在65－75岁的病人高3倍。中年人远期精神改变较老年人显著减少,儿童少见。“正常”老年中枢神经系统改变形态学方面脑的重量和神经元数目而降低，树突复杂性丧失，突触数目减少，而星状细胞和小胶质细胞增生。生理学方面脑血流绝对值下降大约10－20%，但脑血流量和脑氧代谢率仍然同年龄相适应，血管自动调节能力仍然存在，对CO2和低氧血症的反应可能正常。生化方面许多神经递质系统随年龄而改变，如DA、5－HT、Ach、GABA等。认知功能方面主要表现为反应时间和认知过程减慢，动态性评估、适应能力、对新环境因素的反应减退，以及短期记忆损害。4.1.2术前存在与血管性认知障碍VCI相关的疾病VCI是多因素疾病,与高血压、糖尿病、高血脂等可致动脉硬化的因素有关。多项研究分析表明:(1)高血压与认知功能障碍相关;(2)高胰岛素血症引起认知功能下降;(3)中年期吸烟可引起日后的认知功能下降;(4)低密度脂蛋白胆固醇升高与VCI增加相关;(5)糖尿病、房颤、全身性动脉粥样硬化、同型半胱氨酸水平增加与VCI亦相关。长期慢性脑部缺血也可导致VCI的发生。高血压既是VD,也是AD的危险因素。高血压的主要病理生理学异常是心排出量降低,周围血管阻力增加,使主要器官灌注减少。长期高血压,使脑内大动脉弹性降低,顺应性下降,表现为动脉硬化和血管内膜增厚、管腔狭窄,导致脑血流下降;使小动脉痉挛、缺血,发生透明变性和纤维素样坏死、管腔狭窄,血管阻力增加,使血流量大为减少,可致脑室周围的白质灌注减少而发生缺血性改变。导致脑灌注下降。低灌注使脑能量代谢障碍、葡萄糖利用减少、局部蛋白质合成异常、神经递质紊乱和胆碱能受体缺失,也可促进脑白质和海马区神经元损伤,从而导致认知功能障碍。大量PET、SPECT和功能性MRI研究也证实,AD和VD患者局部脑血流明显下降,但其分子机制尚未完全清楚。4.2与麻醉相关的因素国内外许多专家对其发病机制进行了研究，POCD的发生与手术和麻醉有关,但尚无统一的结论。近年来,不少学者从不同方面观察老年人POCD的发生原因，Bedford和Blundell认为麻醉药是POCD的主要原因，而手术和麻醉并发症有促进作用,最终认为老年人POCD存在已无争议。4.2.1麻醉方法Bedford和Blundell认为麻醉药是POCD的主要原因，而手术和麻醉并发症有促进作用。许多研究比较了全麻和局麻后神经精神方面的差异，结果表明术后3个月两组POCD的发生率无明显差异，但在术后1周全麻组的发生率高于局麻组。说明全麻与长期POCD无因果关系，但局麻可降低短期POCD的发生率。有学者对有关比较椎管内麻醉和全麻对POCD的影响的文献进行分析，发现在24项研究中有23项都认为椎管内麻醉和全麻对POCD的影响是相似的。因而认为这些变化主要与麻醉药、过度通气、低血压、缺氧等因素有关，而与麻醉方法无关。4.2.2麻醉药物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。术前使用抗胆碱能药物如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,并且随着年龄的增长,病人对抗胆碱能药物的敏感性也增加,这可能与老年人中枢抗碱能系统功能退有关。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。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。吸入麻醉药目前研究已证实极低的麻醉药残余可影响认知功能。吸入性麻醉药可影响术后认知功能。Culley等发现Fisher344大鼠在吸入1.2%的异氟烷和70%的N2O2h后，对老年大鼠的记忆损害作用可持续数周。Bruce等研究也证明正常人吸人一定量笑气和氟烷后,对听觉和视觉信号的反应以及记忆数字广度和复述词语对的能力都明显降低,异氟醚可使定向力、理解力减弱。由于吸入性麻醉药在体内排除迅速，不能用药物残余作用来解释吸入性麻醉药对大鼠学习记忆的影响。静脉麻醉药：Taffe等对成年雄性恒河猴分别肌肉注射不同剂量氯胺酮，发现氯胺酮可损害多种认知功能，包括视觉认知记忆、工作记忆等，且与剂量相关。单次静脉给予志愿者小剂量氯胺酮可产生多种记忆功能的损害。Morgan等用双盲、安慰剂对照观察了54例健康志愿者给予0.4mg/kg和0.8mg/kg氯胺酮对记忆的影响，发现可氯胺酮产生剂量依赖性记忆损害。氯胺酮的不同异构体均可损害认知功能。苯二氮卓类药物可明显影响韦氏记忆量表的测试结果。异丙酚也会影响患者精神运动功能；异丙酚麻醉后有较强的自身控制能力和定向力，内隐记忆不受影响。4.2.3麻醉过程中病理生理的改变过度通气在麻醉中过度通气导致低二氧化碳血症引起PaCO2降低,使得脑血管收缩,脑血流量下降，故有人认为过度通气可能加重POCD，Wollman证实过度通气后3天～6天内精神运动反应时间延长，但大多数学者都认为这种变化仍在正常范围内，对认知功能的影响是轻微的,所以目前认为过度通气可导致POCD依据不足。低血压以往曾推测POCD可能是麻醉和手术期间由于血压低导致脑血流灌注不足进而影响氧供所致。Eckenhoff证实低血压对知觉和短期记忆无影响，低血压组和正常组在POCD的发生率上无明显差别。也有研究表明麻醉术后血压偏低患者出现认知功能障碍发生率高于正常血压患者,但并无明显统计学意义。低血压组常因术后并发症而影响测试结果,故目前还不能肯定低血压的可能后果。低氧