[摘要]"目的"探究允許性高碳酸血癥(permissive"hypercapnia,PHC)聯(lián)合遠端缺血預處理(remote"ischemic"preconditioning,RIPC)對胸腔鏡肺癌手術患者腦氧飽和度和術后認知功能的影響。方法"收集擇期胸腔鏡肺癌手術患者64例,按隨機數(shù)字表法分為對照組和聯(lián)合組,各32例。對照組術中正常通氣,聯(lián)合組給予允許PHC并進行RIPC,PaCO2保持在45~50mmHg(1mmHg=0.133kPa)。記錄術前(T0)、單肺通氣后10min(T1)、單肺通氣后30min(T2)、肺復張后10min(T3)及手術結束時(T4)5個時間點的局部腦氧飽和度(regional"cerebral"oxygenregional"oxygen"saturation,rSO2),頸內(nèi)靜脈血氧飽和度(oxygen"saturation"of"jugular"venous"blood,SjvO2)、計算腦氧攝取率(cerebral"oxygen"extraction"rate,"CERO2)和腦動靜脈血氧含量差值(CaO2-CjvO2)。監(jiān)測上述5個時間點心率(heart"rate,HR)及平均動脈壓(mean"arterial"pressure,MAP),記錄術前1d和術后1d、3d認知功能評分;術前、術后24h及術后48h檢測血清中神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuronspecific"enolase,NSE)、β淀粉樣蛋白(beta-amyloid,Aβ)及S100β蛋白(S100β);比較兩組患者手術相關指標及術后不良反應情況。結果"T1至T4時刻聯(lián)合組患者rSO2、SjvO2高于對照組而CaO2-CjvO2及CERO2低于對照組。兩組患者T0至T4時刻MAP及HR差異無統(tǒng)計學意義。術后1d聯(lián)合組患者的簡易智能精神狀態(tài)檢查量表(mini-mental"state"examination,MMSE)評分比對照組明顯增高,術后24h及術后48h聯(lián)合組患者血清中NSE、Aβ及S100β水平較對照組降低(Plt;0.05)。兩組患者不良反應發(fā)生率及手術相關情況差異無統(tǒng)計學意義(Pgt;0.05)。結論"PHC聯(lián)合RIPC可提高胸腔鏡肺癌手術患者的腦氧飽和度,改善腦氧代謝水平,降低血清中神經(jīng)元特異性烯醇化酶、β淀粉樣蛋白及S100β蛋白水平,減輕術后認知功能障礙。
[關鍵詞]"允許性高碳酸血癥;遠端缺血預處理;肺癌;術后認知功能障礙
[中圖分類號]"R614""""""[文獻標識碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.14.005
Effect"of"permissible"hypercapnia"combined"with"remote"ischemic"preconditioning"on"brain"oxygen"saturation"and"postoperative"cognition"in"patients"undergoing"thoracoscopic"lung"cancer"surgery
LU"Wei1,"ZHU"Danyan2,"JIANG"Xiaofeng2,"RAO"Xiao3,"PENG"Wenyong2
1.Department"of"Prevention"and"Health"Care,"Jinhua"Municipal"Central"Hospital,"Jinhua"321000,"Zhejiang,"China;"2.Department"of"Anesthesiology,"Jinhua"Municipal"Central"Hospital,"Jinhua"321000,"Zhejiang,"China;"3.Department"of"cardiothoracic"Surgery,"Jinhua"Municipal"Central"Hospital,"Jinhua"321000,"Zhejiang,"China
[Abstract]"Objective"To"explore"the"effects"of"remote"ischemic"preconditioning""combined"with"permissive"hypercapnia"on"brain"oxygen"saturation"and"postoperative"cognition"in"patients"which"undergoing"thoracoscopic"lung"cancer"surgery."Methods"A"collection"of"64"patients"elective"requiring"thoracoscopic"lung"cancer"surgery"who"were"divided"into"control"group"and"combined"group"according"to"the"randomized"grouping"method,"with"32"cases"in"each"group."The"PaCO2"in"the"control"group"of"patient"was"maintained"at"normal,"and"patients"in"the"combination"group"were"given"permissive"hypercapnia"ventilation"strategies"and"performed"remote"ischemic"preconditioning,"PaCO2"is"maintained"at"45-50mmHg(1mmHg=0.133kPa)."Record"the"cerebral"oxygen"saturation"(rSO2)"at"the"five"time"points"before"operation"(T0),"10min"after"one"lung"ventilation"(T1),"30min"after"one"lung"ventilation"(T2),"10"min"after"lung"recruitment"(T3)"and"the"end"of"surgery"(T4),"measured"the"internal"jugular"venous"blood"oxygen"saturation"(SjvO2)"and"calculated"cerebral"arteriovenous"blood"oxygen"content"difference"(CaO2-CjvO2),"brain"oxygen"uptake"rate"(CERO2)."Monitored"the"average"arterial"pressure"(MAP)"and"heart"rate"(HR)"of"the"hemodynamicnbsp;indicators"at"the"above"five"time"points."The"scores"of"cognitive"function"were"recorded"1"day"before"operation"and"1"day"and"3"days"after"operation;"detected"the"levels"of"serum"neuron-specific"enolase"(NSE),"amyloid"β"(Aβ)"and"S100β"protein"(S100β)"in"1"day""before"surgery,"24hours"after"surgery"and"48hours"after"surgery;"Comparison"of"postoperative"related"indicators"and"adverse"reactions"between"the"patients"of"two"groups."Results"The"rSO2"and"SjvO2"of"combined"group"were"higher"than"control"group"in"the"T1-T4,"but"CaO2-CjvO2"and"CERO2"were"lower"than"those"of"control"group."There"was"no"significant"difference"in"HR"and"MAP"between"two"groups"from"T0-T4.The"mini-mental"state"examination"(MMSE)"score"of"the"combined"group"was"significantly"higher"than"that"of"the"control"group"on"the"1"day"after"operation."The"level"of"serum"NSE,"Aβ"and"S100β"in"the"combined"group"was"lower"than"those"of"control"group"at"24hours"and"48hours"after"operation."There"was"no"significant"difference"in"incidence"of"postoperative"adverse"reactions"and"postoperative"related"indexes"between"the"two"groups."Conclusion"Permissive"hypercapnia"combined"with"remote"ischemic"preconditioning"can"increase"cerebral"oxygen"saturation"in"patients"undergoing"thoracoscopic"lung"cancer"surgery,"improve"cerebral"oxygen"metabolism"and"reduce"the"levels"of"serum"neuron-specific"enolase,"β-amyloid"protein"and"S100β"protein,"decrease"the"postoperative"cognitive"dysfunction.
[Key"words]"Permissive"hypercapnia;"Remote"ischemic"preconditioning;"Lung"cancer;"Postoperative"cognition"dysfunction
手術是肺癌的主要治療方法[1],肺癌手術以老年患者居多,常發(fā)生術后認知功能障礙(postoperative"cognitive"dysfunction,POCD)。POCD是一種以記憶障礙、信息處理能力下降和注意力減少為特征的并發(fā)癥,伴隨著一系列負面的結果,如情緒和個性的改變[2]。POCD不僅導致生活質量下降,而且還增加護理負擔[3]。研究證實,允許性高碳酸血癥(permissive"hypercapnia,PHC)和遠端缺血預處理均可改善腦氧代謝并對中樞神經(jīng)具有保護作用[4-5]。本研究旨在研究PHC聯(lián)合RIPC對胸腔鏡肺癌手術患者腦氧飽和度和術后認知功能的影響,為降低POCD提供新的思路。
1""資料與方法
1.1""一般資料
選擇2022年1月至2023年2月筆者醫(yī)院收治的胸腔鏡肺癌手術患者64例,采用隨數(shù)字表法分為兩組,各32例。對照組進行常規(guī)通氣,聯(lián)合組患者給予PHC并進行RIPC。本次研究獲得浙江大學醫(yī)學院附屬金華醫(yī)院倫理委員會的批準(倫理審批號:2019第145號),并取得患者同意簽字。納入標準:①年齡gt;18周歲;②臨床確診為肺癌;③凝血功能和重要臟器功能正常;④影像學檢查未發(fā)現(xiàn)有遠處轉移;⑤術前未行化療和放療;⑥積極配合相關評分。
排除標準:①嚴重高血壓、心臟??;②術前簡易精神狀態(tài)檢查(mini-mental"state"examination,MMSE)證實的認知功能損害;③焦慮及其他精神疾病、精神障礙;④老年性癡呆、腦卒中、腦出血等重要器官衰竭;⑤影響認知功能評價的疾病,包括藥物或其他精神藥物濫用、失語癥、失明、嚴重偏癱、視覺障礙等神經(jīng)功能缺陷。
1.2""麻醉方法
1.2.1""麻醉前準備""入室后常規(guī)生命體征和麻醉深度采用腦電雙頻指數(shù)(bispectral"index,BIS)監(jiān)測,右側頸內(nèi)靜脈和左橈動脈穿刺置管監(jiān)測中心靜脈壓及動脈血壓,患者腦氧飽和度(regional"cerebral"oxygenregional"oxygen"saturation,rSO2)采用FORES"IGHT近紅外線光譜儀(美國CAS公司)監(jiān)測。
1.2.2""麻醉誘導""依次靜注依托咪酯0.2~0.3mg/kg,舒芬太尼0.5μg/kg和順式阿曲庫銨0.2mg/kg,純氧通氣5min后,插入雙腔支氣管導管。
1.2.3""麻醉維持""術中丙泊酚3~8mg/(kg·h)鎮(zhèn)靜,瑞芬太尼0.1~0.3μg/(kg·h)鎮(zhèn)痛,間斷給予順式阿曲庫銨0.05mg/kg靜注維持肌松,必要時靜注舒芬太尼0.1~0.3μg/kg。
1.2.4""呼吸參數(shù)設置和實施""對照組:患者接受常規(guī)機械通氣單肺通氣(one"lung"ventilation,OLV)前潮氣量8~10ml/kg,OLV后潮氣量6~8ml/kg,I∶E=1∶2,呼吸頻率12~16次/min,使PaCO2保持在35~45mmHg(1mmHg=0.133kPa)。聯(lián)合組:患者接受PHC,OLV前潮氣量8~10mL/kg,OLV后6~8ml/kg,I∶E"=1∶2,呼吸頻率為10~15次/min,使得PaCO2維持在45~50mmHg。兩組患者術中保證SpO2維持在95%以上。
1.3""觀察指標
記錄術前(T0)、單肺通氣10min(T1)、單肺通氣30min(T2)、肺復張后10min(T3)及手術結束時(T4)5個時間點的rSO2。并在上述五個時間點采集患者橈動脈血、頸內(nèi)靜脈球部靜脈血利用血氣分析儀檢測頸內(nèi)靜脈血氧飽和度(oxygen"saturation"of"jugular"venous"blood,SjvO2)、同時計算腦氧攝取率(cerebral"oxygen"extraction"rate,CERO2)、腦動靜脈血氧含量差值(cerebral"arterial"blood"oxygen"content-"cerebral"venous"blood"oxygen"content,CaO2-CjvO2)。
分別于術前1d和術后1d使用MMSE對兩組患者進行認知功能評估,總分30分,得分越高表明認知能力越強,評分者對患者入組情況未知。監(jiān)測上述5個時間點平均動脈壓(mean"arterial"pressure,MAP)及心率(heart"rate,HR)等血流動力學指標。
采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(enzyme-linked"immunosorbent"assay,ELISA)檢測術前和術后24h患者β淀粉樣蛋白(beta-amyloid,Aβ)、S100β蛋白(S100β)及血清中神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuronspecific"enolase,NSE)。記錄兩組患者麻醉時間、手術時間、出血量等手術相關指標及低血壓(SBPlt;90mmHg)、惡心、嘔吐、頭暈、頭痛、心動過速、呼吸抑制(SpO2lt;90%)等不良反應情況。
1.4""統(tǒng)計學方法
采用SPSS"26.0"統(tǒng)計學軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析。計量資料符合正態(tài)分布的以均數(shù)±標準差()表示,組內(nèi)比較采用重復測量方差分析,組間比較采用t檢驗;計數(shù)資料以例數(shù)(百分率)[n(%)]表示,采用χ2檢驗或Fisher"確切概率法比較。Plt;0.05"為差異有統(tǒng)計學意義。
2""結果
2.1""一般資料比較
共有64例患者納入本次研究,兩組患者一般情況比較差異無統(tǒng)計學意義(Pgt;0.05),見表1。
2.2""血流動力學指標比較
與T0時比較,兩組患者MAP和HR在T1~T4時點升高(Plt;0.05);與C組比較,兩組患者各時點血流動力學HR及MAP差異無統(tǒng)計學意義(Pgt;0.05),見表2。
2.3""認知功能指標比較
MMSE評分術前1d兩組患者差異無統(tǒng)計學意義,MMSE評分在術后1d均明顯下降,但聯(lián)合組(21.33±1.29)分高于對照組(19.34±1.12)分,差異有統(tǒng)計學意義(Plt;0.05)。兩組患者MMSE評分術后3d比較,差異無統(tǒng)計學意義(Pgt;0.05)。
2.4""腦氧代謝指標比較
T0時兩組患者的rSO2、SjvO2、CaO2-CjvO2及CERO2差異均無統(tǒng)計學意義,T1、T2、T3及T4時刻聯(lián)合組患者的rSO2和SjvO2顯著高于對照組,而CaO2-CjvO2及CERO2低于對照組(Plt;0.05),見表3。
2.5""神經(jīng)相關因子指標比較
術前兩組患者血清中NSE、Aβ及S100β水平差異無統(tǒng)計學意義,兩組患者血清中NSE、Aβ及S100β水平術后均明顯上升,但聯(lián)合組患者血清中NSE、Aβ及S100β水平顯著低于對照組(Plt;0.05),見表4。
2.6""兩組患者不良反應率比較
聯(lián)合組和對照組患者的不良反應分別為低血壓[0(0)vs."1(3.15%)]、惡心、嘔吐[2(6.25%)vs."2(6.25%)]、心動過速[1(3.15%)vs."2(6.25%)]、呼吸抑制[1(3.15%)vs.1(3.15%)],總不良反應發(fā)生率聯(lián)合組(12.55%)vs.對照組(15.65%),差異無統(tǒng)計學意義(χ2=3.201,P=0.061)。
3""討論
肺癌首選的治療方法是手術,胸腔鏡肺癌根治手術可以縮短住院時間、減少術后短期疼痛、減少并發(fā)癥[6-7]。POCD是手術后發(fā)生的影響定向、注意力、知覺、意識和判斷力的一種常見的并發(fā)癥,在老年患者中較為常見。雖然POCD的確切病因尚不清楚,但依據(jù)其潛在的生物學基礎,認為中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷是術后認知功能障礙的主要危險因素之一[8]。以往的研究表明,年齡、術前認知功能損害、術前用藥(如抗膽堿能藥物)和手術中的不良反應(如缺氧、低灌注)是術后認知功能障礙的危險因素[9]。
PHC是通過調整呼吸機,適度提高動脈血二氧化碳分壓水平,可以擴張腦小動脈血管,增加腦動脈流量。研究發(fā)現(xiàn)患者的腦氧代謝有了提升,同時還減少了POCD發(fā)生,具有保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心臟的作用。RIPC是在腦缺血時在遠離腦的部位誘發(fā)一系列重復、短暫的外周缺血再灌注循環(huán),對繼發(fā)性缺血損傷和再灌注損傷有保護作用。
本次研究中,T1~T4時刻的聯(lián)合組患者的rSO2和SjvO2明顯高于對照組,而CaO2-CjvO2和CERO2則低于對照組。rSO2值反映了25%動脈、70%靜脈和5%毛細血管室的混合物中的飽和度。SjvO2反映了全腦的氧供需關系,是一種間接評價腦氧合的方法。CaO2-CjvO2和CERO2與大腦中動脈血流速度呈負相關,其水平越高,腦發(fā)生缺血、缺氧越嚴重[10-12]。本次研究結果表明聯(lián)合組患者的腦氧代謝相對穩(wěn)定,證明PHC聯(lián)合RIPC可改善腦氧代謝水平。本次研究中,兩組患者T1至T4時刻的MAP、HR均增加,可能與手術應激有關,兩組之間MAP、HR差異無統(tǒng)計學意義,也證明PHC對循環(huán)沒有明顯影響。
NSE、Aβ及S100β是神經(jīng)損傷的潛在標志物,在腦損傷早期階段,神經(jīng)損傷激活神經(jīng)膠質細胞,血液中即出現(xiàn)S100β[13]。NSE主要位于神經(jīng)元胞漿內(nèi),是一種血清半衰期超過20h的糖酵解蛋白,參與神經(jīng)元活動時神經(jīng)元氯離子水平升高。越來越多的證據(jù)表明麻醉和手術可以導致患者Aβ水平增高,從而導致認知損害和POCD的發(fā)生[14]。本研究也發(fā)現(xiàn),聯(lián)合組患者血清中NSE、Aβ及S100β水平顯著高于對照組,與先前研究結果相一致[15]。利用MMSE評分量表評估也發(fā)現(xiàn),術后聯(lián)合組患者的認知功能優(yōu)于對照組,表明PHC聯(lián)合RIPC可明顯改善胸腔鏡肺癌手術患者術后認知水平。此外,兩組患者不良反應發(fā)生率比較差異無統(tǒng)計學意義,表明PHC聯(lián)合RIPC使用安全可靠。
綜上所述,PHC聯(lián)合RIPC可提高胸腔鏡肺癌手術患者的腦氧飽和度,改善腦氧代謝水平,對血流動力學無影響,降低血清中神經(jīng)元特異性烯醇化酶、β淀粉樣蛋白及S100β蛋白水平,減輕術后認知功能障礙。
利益沖突:所有作者均聲明不存在利益沖突。
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(收稿日期:2024–01–02)
(修回日期:2024–02–18)