Effect of sevoflurane inhalation for different time on postoperative cognitive function of elderly patients with abdominal surgery
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摘要:目的 探讨七氟烷吸入不同时间对老年腹部手术患者术后认知功能的影响。方法 将80例行腹部手术的老年患者根据手术麻醉方案分为半程组和全程组，每组40例。半程组于麻醉诱导60 min后停用七氟烷，并单一使用丙泊酚维持麻醉；全程组术中全程使用七氟烷维持麻醉。采用蒙特利尔认知评估量表（MoCA）及智力状态检查量表（MMSE）评价2组患者术前及术后48 h的认知功能。比较2组患者人细胞间黏附因子-1（ICAM-1）及神经特异性蛋白（S100-β）水平、术中脑电双频指数值、术后苏醒时间以及拔管时间。结果 术后48 h，半程组MMSE评分及MoCA评分均较术前降低，且低于全程组，差异有统计学意义（P < 0.05）。术后48 h，2组ICAM-1及S100-β水平均较术前升高，且半程组高于全程组，差异均有统计学意义（P < 0.05）。全程组术后苏醒时间短于半程组，差异有统计学意义（P < 0.05）。结论 术中全程给予老年腹部手术患者七氟烷维持麻醉更有利于恢复患者术后认知功能，缩短术后苏醒时间，降低ICAM-1及S100-β水平。Abstract:Objective To explore the effect of sevoflurane inhalation for different time on the postoperative cognitive function of elderly patients with abdominal surgery.Methods Totally 80 elderly patients undergoing abdominal surgery were divided into half-course group and full-course group according to anesthesia schemes, with 40 cases in each group. In the half-course group, sevoflurane was stopped at 60 minutes after anesthesia induction, and propofol was used only to maintain anesthesia, while the full-course group adopted sevoflurane to maintain anesthesia in the whole process. The Montreal Cognitive Assessment Scale (MoCA) and the Mental State Examination Scale (MMSE) were used to evaluate the cognitive functions before and 48 hours after the operation in both groups. Levels of human intercellular cell adhesion molecule-1 (ICAM-1) and neurospecific protein (S100-β), intraoperative value of bispectral index, postoperative recovery time and extubation time were compared between two groups.Results At 48 hours after operation, the scores of MMSE and MoCA in the half-course group were significantly lower than those before operation and in the full-course group (P < 0.05). At 48 hours, the ICAM-1 and S100-β levels after operation in both groups were significantly higher than those before operation, and these indexes in the half-course group were significantly higher than those in the full-course group (P < 0.05). The postoperative recovery time in the full-course group was significantly shorter than that in the half-course group (P < 0.05).Conclusion For elderly patients with abdominal surgery, the full-course application of sevoflurane maintenance anesthesia during operation is more beneficial to the recovery of postoperative cognitive function, which can shorten postoperative recovery time and reduce levels of ICAM-1 and S100-β.
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Keywords:
- sevoflurane /
- inhalation time /
- abdominal surgery /
- cognition function
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术后认知功能障碍(POCD)是中枢神经系统并发症，临床表现为精神错乱、焦虑、人格改变及记忆受损等症状，可对患者的认知功能及精神状态造成严重损伤[1-2]。POCD是导致老年患者术后病情迁延、生活质量下降等预后不佳情况的危险因素[3]。目前，诱发老年患者POCD的致病因素尚未完全明确，但有研究[4]发现POCD与术中麻醉制剂的选择具有一定的相关性。作为吸入型麻醉剂，七氟烷以其术中剂量易控制及血气分配系数低等优点而被广泛应用于临床[5]。近年来，有学者[6]通过对大鼠进行实验研究后发现，术中七氟烷吸入不同时间对大鼠术后“逃脱实验”产生了不同程度的影响，进而通过对大鼠海马体等结构进行检测，印证了七氟烷对大鼠认知记忆功能的影响。目前，有关七氟烷吸入不同时间对人体术后认知功能的研究较少。本研究分析七氟烷吸入不同时间对老年腹部手术患者术后认知功能的影响，现将结果报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
选取本院2019年1月—2021年4月收治的80例行腹部手术的老年患者为研究对象。根据患者手术麻醉方案将其分为半程组和全程组，每组40例。2组患者的一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05), 见表 1。本研究经本院医学伦理委员会审核通过。纳入标准: ①年龄≥60岁者; ②符合腹部手术指征者; ③临床资料完整者; ④美国麻醉医师协会(ASA)分级≤Ⅱ级者; ⑤患者及家属均签署知情同意书。排除标准: ①肝肾功能障碍或严重损伤者; ②全身感染或局部严重感染者; ③心脏系统疾病者; ④自身免疫功能障碍者; ⑤存在血液系统疾病者; ⑥术前存在精神病史或意识严重障碍者。
表 1 2组患者的一般资料比较(x±s)组别 n 年龄/岁 性别 体质量指数/(kg/m2) 手术时间/min 疾病类型 男 女 结直肠癌 子宫恶性肿瘤 半程组 40 67.31±4.27 17 23 23.16±1.07 130.05±14.15 30 10 全程组 40 66.25±4.25 18 22 22.79±1.14 127.86±4.05 28 12 1.2 方法
术前常规禁饮、禁食8 h, 行脑电双频指数、呼气末二氧化碳分压、指尖脉搏血氧饱和度、血压及心电图等基础生命体征监测。术前分别给予2组患者苯磺酸顺阿曲库铵0.2 mg/kg、丙泊酚1.0 mg/kg、枸橼酸舒芬太尼0.6 μg/kg、咪达唑仑0.05 mg/kg行诱导麻醉。诱导麻醉完成后行气管插管并维持机械通气，通气参数控制呼气末二氧化碳分压在40~45 mmHg, 呼吸频率12~14次/min, 吸呼比1∶ 2, 潮气量8 mL/kg。
半程组于麻醉诱导后60 min内给予丙泊酚(Corden Pharma S. P. A., 进口药品注册证号H20171275) 6~8 mg/(kg·h)、七氟烷(上海恒瑞医药有限公司，国药准字H20070172)1.0 MAC维持术中麻醉。60 min后停用七氟烷，调整丙泊酚泵注速度为8~12 mg/(kg·h)维持麻醉。全程组于麻醉诱导后给予丙泊酚6~8 mg/(kg·h)、七氟烷1.0 MAC全程维持术中麻醉。2组患者术中均维持泵注瑞芬太尼0.1~0.3 μg/(kg·min), 间断追加苯磺酸顺阿曲库铵维持肌松。维持术中脑电双频指数45~60, 心率及血压波动不超过基础值的20%。手术结束前30 min不予肌松药，缝皮时将所有麻醉药物停用并另给予氧气5 L/min, 持续10 min, 待患者恢复自主呼吸时给予肌松药拮抗剂新斯的明0.03~0.06 mg/kg, 根据术中情况适当给予阿托品0.2~0.5 mg。缝皮前给予50 mg罗哌卡因切口皮下注射，术后接静脉自控镇痛泵(舒芬太尼2 μg/kg溶于100 mL生理盐水)维持术后镇痛。
1.3 评价指标
① 认知功能。分别采用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)[7]及智力状态检查量表(MMSE)[8]对2组患者术前及术后48 h的认知功能进行评价, MoCA包括8个维度(注意与集中、执行功能、记忆、语言、视结构技能、抽象思维、计算和定向力)，总分值为30分, ≥26分为正常，得分越低则认知功能越差。MMSE包括7个维度(时间定向力、地点定向力、即刻记忆、注意力及计算力、延迟记忆、语言、视空间)30个项目，总分值为30分, ≥27分为认知正常, 21~ < 27分为轻度认知障碍, < 21分为认知障碍，分数越高则认知功能越好。②生化学指标。术前及术后48 h采集患者外周静脉血4 mL, 以3 000转/min离心10 min, 取上清，采用酶联免疫吸附法检测人细胞间黏附因子-1(ICAM-1)、神经特异性蛋白(S100-β)水平。ICAM-1及S100-β试剂盒均购自上海酶联生物有限公司。③比较2组患者术中脑电双频指数、术后苏醒时间及拔管时间。
1.4 统计学方法
采用SPSS 19.0统计学软件对研究数据进行分析，计数资料采用χ2检验，并以[n(%)]表示; 符合正态分布的计量资料采用t检验，并以(x±s)表示。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 2组患者认知功能水平比较
术前, 2组患者的MMSE评分及MoCA评分比较，差异无统计学意义(P>0.05); 术后48 h, 半程组MMSE评分及MoCA评分均较术前降低，且低于全程组，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表 2。
表 2 2组患者的认知水平比较(x±s)分 组别 n MMSE评分 MoCA评分 术前 术后48 h 术前 术后48 h 全程组 40 27.18±2.33 27.31±1.51 27.50±1.83 27.52±1.30 半程组 40 27.43±1.80 26.28±1.58*# 27.20±2.11 26.00±1.40*# MMSE: 智力状态检查量表; MoCA: 蒙特利尔认知评估量表。与术前比较, * P < 0.05; 与全程组比较, #P < 0.05。 2.2 2组患者生化学指标水平比较
术前, 2组患者ICAM-1及S100-β水平比较，差异无统计学意义(P>0.05); 术后48 h, 2组ICAM-1及S100-β水平均较术前升高，且半程组高于全程组，差异均有统计学意义(P < 0.05)。见表 3。
表 3 2组患者生化学指标水平比较(x±s)组别 n ICAM-1/(ng/mL) S100-β/(pg/mL) 术前 术后48 h 术前 术后48 h 全程组 40 271.23±50.45 311.12±57.93* 93.16±21.49 97.76±12.26* 半程组 40 268.41±51.06 340.48±62.81*# 92.76±24.61 104.76±13.84*# ICAM-1: 人细胞间黏附因子-1; S100-β: 神经特异性蛋白。与术前比较, * P < 0.05; 与全程组比较, #P < 0.05。 2.3 2组患者术中脑电双频指数、术后苏醒时间及拔管时间比较
2组患者术中脑电双频指数、拔管时间比较，差异无统计学意义(P>0.05); 全程组术后苏醒时间短于半程组，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表 4。
表 4 2组患者术中脑电双频指数、术后苏醒时间及拔管时间比较(x±s)组别 n 术中脑电双频指数 苏醒时间/min 拔管时间/min 20 min 40 min 60 min 80 min 100 min 全程组 40 48.08±2.39 49.65±2.77 50.83±2.59 49.40±2.91 51.58±3.15 13.80±3.11 16.43±3.29 半程组 40 47.60±2.24 49.18±2.48 50.35±2.79 49.80±3.10 50.50±3.04 16.43±3.31* 17.78±3.24 与全程组比较, *P < 0.05。 3. 讨论
随着医疗科学技术的进步，麻醉手术的临床实践过程正逐渐完善，但POCD作为影响老年患者术后恢复的严重并发症，对临床手术过程带来了巨大挑战[9]。目前，临床手术中常用的麻醉制剂包括丙泊酚、七氟烷等，其中丙泊酚作为短效静注麻醉制剂，具有麻醉诱导起效快、苏醒迅速且术后功能恢复迅速、恶心呕吐发生率低等优点[10-11]。研究[12]报道，部分老年患者术后易出现中枢神经抑制等情况，预后不佳。七氟烷作为吸入型麻醉药物，气管刺激性较小，麻醉剂量便于控制，麻醉深度便于调节，麻醉诱导和觉醒平稳而迅速，能够有效诱导麻醉，有利于患者术后恢复[13]。
本研究结果显示，术后48 h, 半程组MMSE及MoCA评分均较术前降低，且均低于全程组，提示术中全程给予老年腹部手术患者七氟烷维持麻醉较术中半程麻醉更利于患者术后48 h认知功能的恢复。本研究半程组麻醉诱导60 min后给予患者单一丙泊酚维持麻醉，丙泊酚用量加大，不利于患者术后48 h认知功能恢复，可能与丙泊酚在麻醉过程中激活γ-氨基丁酸受体、抑制神经冲动传递从而导致患者出现逆行性遗忘有关[14-15]。全程组术中全程给予患者七氟烷联合丙泊酚麻醉，丙泊酚用量降低，且七氟烷作为吸入型麻醉制剂，血气分配系数较低，术后清除时间短，能够直接作用于中枢神经系统相关分支，抑制N-甲基-D-天冬氨酸受体，从而发挥镇静作用，且对血液内循环无明显抑制作用，因此对患者术后认知功能影响较小[16]。
本研究结果还显示，全程组苏醒时间短于半程组。刘双双等[17]研究同样认为，术中全程给予患者七氟烷维持麻醉相比于半程七氟烷麻醉，更有利于缩短患者术后苏醒时间。相关研究[18]表明，七氟烷的强挥发性及血气分配系数低等特点保证了患者术中麻醉深度更易于调节，加之七氟烷可从气道排出，不易造成药物蓄积，术后苏醒时间缩短。ICAM-1属于黏附分子中免疫球蛋白超家族(IGSF)中的一种，是介导黏附反应的重要黏附分子，通过与其受体的特异性结合，促使白细胞、炎症细胞和肿瘤细胞等与内皮细胞间的黏附作用增强，促进内皮细胞活化，加重机体炎症反应，从而导致机体免疫系统过度激活，对患者术后恢复造成影响[19]。S100-β作为神经胶质细胞的一种，当患者中枢神经系统发生障碍时，可穿过血-脑脊液屏障进入血液，表达水平升高。因此，临床中常通过S100-β水平反映患者神经系统功能[20]。本研究中，半程组术后48 h ICAM-1及S100-β水平均高于全程组，提示术中全程给予七氟烷维持麻醉更有利于降低患者ICAM-1及S100-β水平。诸光峰等[21]研究发现，七氟烷可通过阻碍外周血单核细胞合成，抑制炎症因子释放，从而调节血清ICAM-1水平。HUANG C等[22]通过对小鼠进行神经细胞学研究发现，大鼠S100-β水平变化可能与七氟烷作用于海马区突触、抑制海马区细胞凋亡、影响认知和记忆功能有关。
综上所述，术中全程给予老年腹部手术患者七氟烷维持麻醉更有利于恢复患者术后认知功能，缩短术后苏醒时间，降低ICAM-1及S100-β水平。
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表 1 2组患者的一般资料比较(x±s)
组别 n 年龄/岁 性别 体质量指数/(kg/m2) 手术时间/min 疾病类型 男 女 结直肠癌 子宫恶性肿瘤 半程组 40 67.31±4.27 17 23 23.16±1.07 130.05±14.15 30 10 全程组 40 66.25±4.25 18 22 22.79±1.14 127.86±4.05 28 12 
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表 2 2组患者的认知水平比较(x±s)
分 组别 n MMSE评分 MoCA评分 术前 术后48 h 术前 术后48 h 全程组 40 27.18±2.33 27.31±1.51 27.50±1.83 27.52±1.30 半程组 40 27.43±1.80 26.28±1.58*# 27.20±2.11 26.00±1.40*# MMSE: 智力状态检查量表; MoCA: 蒙特利尔认知评估量表。与术前比较, * P < 0.05; 与全程组比较, #P < 0.05。
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表 3 2组患者生化学指标水平比较(x±s)
组别 n ICAM-1/(ng/mL) S100-β/(pg/mL) 术前 术后48 h 术前 术后48 h 全程组 40 271.23±50.45 311.12±57.93* 93.16±21.49 97.76±12.26* 半程组 40 268.41±51.06 340.48±62.81*# 92.76±24.61 104.76±13.84*# ICAM-1: 人细胞间黏附因子-1; S100-β: 神经特异性蛋白。与术前比较, * P < 0.05; 与全程组比较, #P < 0.05。
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表 4 2组患者术中脑电双频指数、术后苏醒时间及拔管时间比较(x±s)
组别 n 术中脑电双频指数 苏醒时间/min 拔管时间/min 20 min 40 min 60 min 80 min 100 min 全程组 40 48.08±2.39 49.65±2.77 50.83±2.59 49.40±2.91 51.58±3.15 13.80±3.11 16.43±3.29 半程组 40 47.60±2.24 49.18±2.48 50.35±2.79 49.80±3.10 50.50±3.04 16.43±3.31* 17.78±3.24 与全程组比较, *P < 0.05。
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期刊类型引用(1)
1. 初鑫萍，宁尚超. 观察七氟烷全身麻醉维持对老年疾病患者术后睡眠质量的影响. 世界睡眠医学杂志. 2022(02): 248-250 . 
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