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八戒体育官方网站收藏贴!避免术后认知功能障碍的几个关键点从风险因素到解决方案
八戒体育官方网站收藏贴!避免术后认知功能障碍的几个关键点从风险因素到解决方案术后认知功能障碍(POCD)很常见,约有10%到54%的人在术后几周内出现认知功能障碍。虽然大多数 POCD 在术后 3 个月后持续存在的情况较少,但这种情况会增加住院时间(LOS)、死亡率和导致长期认知能力下降,因此有必要在围手术期进行广泛筛查,以识别有 POCD 风险的个体。在这篇叙述性综述中,我们总结了过去 5 年中报道的术前、术中和术后 POCD 风险因素,并讨论了可能适合临床使用的神经心理学工具和潜在生物标志物以及评估时间点。 我们的目的是为制定 POCD 常规筛查策略提供重要信息,这可能有助于更好地识别高危人群,以便进行早期干预。最重要的是,采用标准化的策略还可以提高不同研究之间的一致性和可比性。
围手术期神经认知障碍(PND)是指在术前或术后发生认知障碍或改变的总称包括术前诊断的认知功能障碍(神经认知障碍,NCD)、急性事件(术后谵妄,POD)、术后30天(延迟神经认知恢复)或12个月(术后NCD)后诊断的认知功能下降。术后认知功能障碍(POCD),发生在术后的不同时间点,也是研究中使用的一个术语,用来描述通过一系列神经心理测试,在手术后客观可测量的认知下降。
此前有报道称,术后前几周POCD的患病率为10-54%,术后3个月为12 - 17%,术后12个月为3%。有趣的是,在接受心脏手术的患者中,12个月后患病率可能会再次上升,从12个月时的9%上升到术后5-7.5年的30-42%。然而,这需要进一步验证以排除痴呆的同时发生。对接受过心脏或非心脏手术的患者的纵向研究表明,这种情况与住院时间(LOS)的延长有关,如果在出院时持续或更长的时间,POCD可能会增加死亡率以及长期认知能力下降的风险。重要的是,对PND高危患者的干预可能会降低40%的发生风险,所以确定高危队列以优化围手术期管理和纵向随访很有必要。
对POCD的风险因素的探索在几十年前就开始了,其中一些因素已得到公认,而其他因素仍在论证中。利用神经心理学评估工具和新出现的生物标记物的改进为探索增加了新的见解。在这篇综述中,我们总结了近5年来报道的POCD的危险因素,以阐述目前的研究现状和潜在的差距。此外,我们还讨论了POCD的评估工具,包括神经心理学工具和潜在的生物标记物,并提出了在围手术期识别高危人群的策略。
系统回顾、荟萃分析和多中心研究均表明,无论在短期还是长期情况下,年龄都是POCD的一个危险因素。大约三分之一的择期手术患者年龄是在65岁以上,在接受择期手术的老年人中,约有30-40%的人出现早期POCD, 10-15%的人出现晚期POCD。鉴于年龄也是导致认知能力下降和痴呆的一个危险因素,如何将临床前期痴呆与POCD区分开来,以及手术是否可能加速临床前期痴呆仍有待确定。
基于多项临床研究,较低的教育水平也被认为是POCD的关键危险因素。国际多中心研究评估了1218名60岁及以上接受非心脏手术的患者,发现教育程度低是早期POCD的一个危险因素,这进一步得到了对接受瓣膜置换术患者进行的评估研究和荟萃分析的支持。此外,在6个月的随访期内,教育程度每提高1年,POCD风险就会降低10%。这些研究表明,低教育程度是一个公认的患POCD的危险因素,而较长的教育年限则是一个保护性因素。
其他几个因素之前也被认为与POCD风险增加有关,包括(1)高血压(尽管荟萃分析缺乏一致性);(2)已知与痴呆风险相关的血管因素;(3)抑郁;(4)较高的ASA评分;(5)存在糖尿病(DM)等合并症。荟萃分析和综述显示,在男性占多数的队列中,高血压与27%的风险增加相关,血管因素和抑郁是导致POCD的因素。另外,一项对64例全髋关节置换术患者的研究显示,ASA评分高和合并疾病也是影响POCD发生率的因素。术前的危险因素可能因术后不同时间点的POCD而异。具体来说,年龄增加、教育程度低、抑郁、既往中风、高血压和糖尿病都与早期POCD有关,而年龄增加和抑郁已被报道为晚期POCD的术前危险因素。长期认知能力下降的危险因素尚不清楚。因为这可能与年龄相关性痴呆重叠。
长期以来,人们一直猜测术中因素会增加POCD的风险。然而八戒体育官方网站,因为研究数量有限,和手术是否会增加长期认知能力下降的风险仍存在争议。
POCD的发生率在非心脏手术和心脏手术之间有显著差异。先前的研究表明,在接受非心脏手术的认知正常中,2-3周和3个月的发生率分别为3.9%和12%,相比之下,在接受心脏手术的成年人中,POCD的发病率可能高达60%,其中33-83%的病例是在体外循环(CPB)心脏手术后发生POCD。由于现有研究有限,POCD在支架/血管造影术患者中的发病率仍不清楚,一项研究表明,支架/血管造影术和冠状动脉旁路移植术(CABG)在晚期POCD方面没有差异。此外,大约10 - 50%的POCD在心脏手术后被观察到持续数月。POCD发生率的变异性提示手术类型具有不同的发生POCD的风险。这可能部分是因为心脏手术,尤其是CABG,在手术过程中往往会导致血流和脑灌注的更多动态变化,以及经历更长的时间。
术中低血压与术后认知改变发生率增加有关,尽管这在所有研究中并不一致。值得注意的是,以前的一项研究表明,低血压的定义应该个体化,以评估个体内低血压和POCD之间的相关性。
大脑在认知方面起着核心和关键的作用,任何对大脑的潜在改变都可能影响其功能。通常由近红外光谱(NIRS)测定的脑灌注减少与术后认知改变有关。具体而言,在接受颈动脉内膜剥脱术的成年人中,在暂时夹闭颈内动脉期间,区域脑氧饱和度(rScO2)下降20%或更多会导致认知障碍的风险增加8倍。虽然这些研究支持脑灌注在POCD的发生中可能发挥作用,但有一项研究报道了相互矛盾的结果,表明不同rScO2患者POCD的发生率没有差异。
脑自动调节(CA)是大脑在遇到血压变化时保持脑灌注恒定的能力,这种功能受损可能与脑灌注减少有关。由于CPB的平均动脉血压通常在50 - 70mmhg,有潜在脑血管疾病的患者在进行此类手术时,更容易出现自我调节障碍。在接受择期冠脉搭桥术伴体外循环的成年人中,单次最长CA损伤事件的持续时间与POCD的发生相关,表明CA损伤可能与POCD的风险相关。此外,对非心脏手术的分析也显示,术后3天出现POCD的患者与未恢复的患者相比其动态自律调节值的最佳组织氧合指数(TOx)较低,这提高了脑灌注和CA的重要性。重要的是,随机对照试验的荟萃分析显示,术中使用脑氧饱和度仪指导下的管理与POCD发病率降低有关,表明该因素至关重要,可能是降低POCD发病率的一个靶点。
长期以来,药一直被认为可能参与POCD的发病机制,由于在α和β-微管蛋白上发现了多个结合位点,因此挥发性药被认为是POCD的潜在致病因素,可能是通过改变微管蛋白和tau蛋白磷酸化的作用。虽然现有的meta分析没有证据表明一种特定的挥发性剂会增加PND的风险,但动物研究表明,单一的异氟醚暴露会导致老年动物海马中的神经元凋亡。此外,在转基因和野生型小鼠中,七氟醚和异氟醚均被证明能增加淀粉样蛋白-β 1-42 (Aβ1-42)的积累和细胞凋亡。其他动物模型显示七氟醚与海马tau蛋白磷酸化的积累有关。不同的药对POCD的发生可能有不同的影响,一项对96例全身开颅手术的老年患者的研究显示,术后第1天使用舒芬太尼的患者POCD发生率低于使用芬太尼的患者。然而,考虑到POCD可能在术后较晚阶段发生,因此需要对这些剂的差异进行更长时间的纵向追踪。在不同的研究中也出现了相互矛盾的结果。例如,在一项296例接受髋关节置换术的老年患者的研究中,与右美托咪定相比,在腰骶丛+ T12椎旁神经阻滞中补充使用异丙酚的患者在术后第3天和第7天出现POCD的发生率更高。与此相反,另一项研究显示,在脊髓下接受髋关节或膝关节置换术的老年患者中,异丙酚的使用比右美托咪定或的使用发生率更低。一项针对在超过2小时的全身下接受大型癌症手术的老年患者的研究进一步证实了这一点,研究显示,与使用七氟醚的患者相比,使用丙泊酚的患者神经功能延迟恢复的发生率更低。
目前,区域和全身之间POCD的发生率是否不同仍存在争议。尽管有几项研究表明不同的方法对认知功能障碍的影响没有差异。对使用CPB进行心脏手术的患者进行的综述和meta分析表明,吸入组的简易精神状态检查(MMSE)评分显著高于全静脉组。此外,老年髋部骨折患者蛛网膜下腔组术后30天的日常生活工具活动量表(IADL)评分和颜色词任务评分显著低于全麻组,虽然这两种方法的总体认知测试得分没有差异,这表明方法对POCD风险的影响可能因手术类型不同而不同,并可能影响特定的认知领域。然而,这些发现在所有的研究中并不一致,一些研究表明,在有和没有硬膜外镇痛的全麻中POCD的发生率没有差异。因此,需要进一步的研究来确认方法是否会增加POCD的风险。
持续时间和深度一直是人们关注的焦点,之前的研究表明手术持续时间可能是POCD的一个风险因素,这表明时间可能与POCD的风险有关。然而,这种相关性仍然存在争议,在一小批接受了3小时的异氟醚全身的中青年健康人群中,手术过程中的脑电图(EEG)监测显示,在全身下出现的脑电图抑制量,与认知能力下降并无关联。同样,深度与POCD风险之间的相关性也不清楚。大多数研究使用双谱指数(Bispectral Index,BIS)来反映深度,BIS是一种处理后的脑电图,测量意识水平,反映深度。一项系统回顾和meta分析显示,“轻度”和“深度”的MMSE评分无差异。相反,一项对65岁以上接受全身联合神经丛阻滞髋关节置换术的老年患者的研究显示,BIS在60 - 80之间的轻度全身与BIS在40 - 60之间的深度全身相比,POCD的发生率较低。此外,BIS读数低于40 的总时间被认为可能与pocd的风险相关。此外,使用BIS 40-50和55-65作为分组参考,一项研究显示,较轻的降低了POCD的发生率,尽管不确定,这些研究表明,时间和深度可能会产生联合效应,在术前筛查中对POCD高危人群使用BIS可能不仅是预测POCD发展的潜在指标,也是监测调整以降低POCD风险的合适指标。
与术前和术中危险因素相比,术后发生POCD的危险因素研究较少。既往研究显示,术后发生谵妄的心脏手术患者在术后一年内认知能力显著下降,这表明POD可能是POCD的危险因素。另一项对非心脏大手术患者的研究显示,POD与术后1个月发生POCD的风险相关,但与术后1个月以上的时间点无关,这表明POD与POCD的相关性可能因手术类型和时间点的不同而不同。术后并发症,包括术后肺部并发症和感染,已被报道为POCD的危险因素。这可能部分是由于其与POD的潜在相关性,而POD是POCD的潜在危险因素。此外,术后抑郁自评量表评分也显示抑郁是POCD发病的危险因素。
疼痛管理是术后管理的重要组成部分。使用强镇痛(如术后静脉注射阿片类药物与口服阿片类药物)可能会增加患POCD的风险,但这一问题尚未得到广泛探讨。之前一项针对60岁或以上接受全髋关节置换术并术后自控镇痛的老年患者的研究显示,静脉注射羟考酮(阿片类药物)的患者术后3天POCD的发生率低于使用舒芬太尼的患者。
这表明使用自我给药镇痛方式被认为是POCD的潜在危险因素。镇痛的类型可能在POCD的发病中起作用。这是否与对POCD发展的长期影响有关尚不清楚,需要进一步探索。
除了临床评估的一般风险因素外,对血液生物学变化的研究也开始出现,并表明术后6小时白细胞介素(IL)-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α水平升高,以及术后血细胞比积水平下降,都可能导致POCD风险。尽管这些研究结果仍处于早期阶段,需要与导致此类变化的其他原因区分开来,但这些发现支持了这样的概念,即额外的生物试验可能有助于建立一个更好的模型来预测POCD的发展。
鉴于POCD与LOS延长、死亡率增加和长期认知障碍风险增加有关,而对可改变的危险因素的干预可能会降低POCD的发生率,因此对患者进行POCD高风险相关因素筛查以协助制定手术、和术后管理策略至关重要(表1 文末)。虽然手术操作不方便调整,但可以注意术中低血压、脑灌注减少、时间和深度。应特别注意心脏手术,因为它是POCD的高发区,还应注意其他潜在因素,如方法和剂。除术后并发症和感染外,术后应特别注意POD的存在。此外,评估时应记录POCD,以便出院后进行纵向随访。
认知评估工具在识别POCD方面发挥着关键作用。目前,越来越多的对照组研究使用z-score来定义POCD,z-score评估的是手术前后测试分数的差异。简而言之,POCD定义为两项或多项神经心理测试的z值达到1.96或以上。在没有对照组的情况下,早期研究通常将POCD定义为术后认知能力下降,以整个组的基线为截断值。对于专门用于POCD的神经心理学测试缺乏共识,导致现有研究中使用的神经心理学测试存在异质性,但这随后影响了研究结果的一致性。目前已经开发的多种认知测试用于识别认知衰退和痴呆,这些测试的灵敏度、特异性、涵盖领域和测试持续时间各不相同(详细总结,见Zhuang的综述,2021年)。同样,各种神经心理测试也被用来识别POCD(表2),其中MMSE仍然是最常用的工具。然而,蒙特利尔认知评估(MoCA)工具也被认为是临床术前测量中最有前途的评估工具之一。此外,各种其他认知工具被报告用于POCD的评估,更常见的是神经心理测试组合,而不是单一测试。不过,不同研究采用不同的组合方式。
选择合适的时间点进行认知评估可能对POCD的识别起着至关重要的作用。术前评估应接近手术。目前的研究通常是在入院时或术前24小时内评估认知能力。考虑到术前住院和潜在的医疗治疗以及心理压力可能会影响认知表现,入院时的评估可能是术前评估的一个更好的点。虽然各种危险因素已被揭示,但哪些因素与POCD的长期发展有关尚不清楚。由于大多数患者在术后较短时间内出院和随访,这些研究大多只评估短期变化,通常为术后7天。部分研究探讨术后1 - 3个月以及偶尔长达1年的POCD发生率。总之,这些时间点反映了早期(出院时或术后1周,以发生时间较早者为准)和晚期(术后1-3个月发生)POCD。然而,关于晚期POCD的研究仍然很少。长期观察显示,术后3个月出现的POCD与术后15个月出现的明显认知功能下降密切相关,提示这个时间点可能是预测长期认知功能障碍的合适时间点。然而,术后1年发现的认知能力下降可能受到轻度认知障碍(MCI)或与手术无关的痴呆的影响,因此应谨慎解释。因此,我们认为术后最佳认知测试时间为术后1周和3个月,但这一结论还有待进一步验证。
最近的研究发现,除了神经心理学评估外,利用非生物液和生物液生物标记物来协助POCD评估也取得了进展。先前的一项研究已经揭示了事件相关电位,它标志着电生理成分,能够区分老年人和年轻人的认知功能,并且在比较静脉和吸入之间的POCD发病率时,已经被用作一种认知标记在另一项研究中,术前测量的6分钟步行距离已被证明在患POCD的患者中较低。这些发现仍处于早期阶段,需要进一步验证。
此外,炎症指标在各种损伤下升高。然而,人们对它们与POCD的相关性知之甚少。一项对接受择期全髋关节或膝关节置换术的患者连续收集脑脊液(CSF)和血液的研究显示,单一炎症标志物与神经认知结果之间没有关联然而,主成分(PC)分析显示,脑脊液生物标志物的两个第一个PC构建结果变量与3个月时的长期认知能力下降相关此外,在全麻下接受选择性髋关节置换术的老年人中,术后第1、2、3、7天出现POCD的患者血清基质金属蛋白酶-9 (MMP-9)水平较高,ADP水平较低。
氧化应激标志物也被报道可能与POCD风险有关。在接受髋部骨折手术的老年患者中,氧化应激标志物丙二醛在术后第1天的表达已被证明是POCD的独立危险因素。血清抗氧化硫氧还蛋白水平也被证明是髋部骨折术后患者POCD的独立预测因子。
其他因素也被报道与POCD相关。术后15个月出现POCD的冠脉搭桥术伴或不伴CPB患者,其血浆脑脂肪酸结合蛋白水平术前较高,并在整个观察期间持续升高。此外,胸骨闭合时无血浆血红蛋白与认知能力呈负相关。
POCD的危险因素广泛分布在术前、术中、术后三个阶段,因此,从入院时开始筛查POCD的危险因素应在手术前进行。除了常见的术前系统评估外,人口因素——包括年龄和教育水平——应该特别注意。对血管因素、高血压、抑郁、ASA评分进行评估和记录。术前评估不仅可以帮助识别POCD的危险因素,还可以帮助计划手术和。术中应用近红外光谱(NIRS)、多普勒(Doppler)等仪器密切监测低血压、脑灌注及CA。此外,应仔细记录时间和深度,以评估POCD的风险。手术后、过氧化物酶(POD)、术后并发症及感染、胰岛素抵抗(IR)、抑郁以及红细胞压积的变化和镇痛药的使用情况都应作为风险评估的一部分。术后应进行多次神经心理评估。如果在出院时持续存在,则建议进行至少3个月的纵向随访,这可能有助于预测术后长期认知功能下降。不过,由于练习效应的影响,在随访期间重复相同的神经心理学测试或电池组时测试的频率需要被慎重考虑。
POCD的重要性已日益得到认识,因为它在短期和长期都可能造成危害。识别其相关的危险因素可能有助于潜在的预防和早期干预。将这些危险因素按术前、术中和术后因素进行分层,将有助于多学科团队之间的顺序管理和协作。
表1。POCD围手术期风险评估流程图及神经心理检查时间点。在流程图中提出了一种识别POCD风险因素的策略。危险因素可分为术前、术中、术后三种,并进行相应的评估。应在入院时或手术前1天、手术后1、3、5、7天或出院时进行神经心理检查。当术后时间点出现POCD时,将在随访1个月和3个月时进行额外的神经心理测试,并可能在纵向随访时再次进行。