上海交通大医院
认知是人脑接受外界信息,经过加工处理,转换成内在的心理活动,从而获取知识或应用知识的过程。它包括记忆、语言、视空间、执行、计算和理解判断等方面。认知障碍是指上述几项认知功能中的一项或多项受损,并影响个体的日常或社会能力。是心理障碍之一。术后认知功能障碍(postperationcognitivedysfunc-tion,POCD)是患者在全麻术后出现的中枢神经系统常见的并发症,其定义为手术麻醉后出现定向、思维、记忆、注意力、自知力等认知能力的改变。POCD最早发现于老年患者心脏手术后。
POCD的病因目前仍不十分清楚。可能的原因有:1、手术应激因素强烈持续的手术应激可影响记忆和学习能力并造成海马的损害。2、全身麻醉药物对中枢胆碱能系统、兴奋性氨基酸系统的作用有关,咪唑安定与异氟醚联合使用会造成大鼠大脑部分区域神经细胞的凋亡,从而影响成年后的学习、记忆、认知功能。3、遗传因素Lelis等研究显示载脂蛋白E与老年性痴呆有密切的关系。20世纪70年代以来,出现了不同的研究假说,一些研究认为术后精神改变是由于麻醉过程中过度通气、低血压和缺氧等单独或复合因素对神经生理产生影响的结果。Abildstrom等POCD认为年龄的增长、麻醉持续时间的延长、受教育程度低、第2次手术、术后感染、呼吸道并发症是早期的危险因素。所有这些因素中心脏手术因其手术操作的特殊性加之体外循环的复杂性,术后认知功能障碍的发生率是最高的。其影响因素也最为复杂。
年2月发表在JournalofCardio-thoracicandVascularAnesthesia上的一篇综述回顾了如心肺分流术和手术干预等因素及术后认知结果的关系。通过回顾分析了栓塞对大脑的影响及之后的认知功能下降。讨论“心脏手术—栓塞—认知功能下降”的关系。分析了:1、脑栓塞与术后认知并发症间的相关性2、使用TCD(经颅多普勒超声)观察脑部微栓塞对术后认知功能的影响3、体外循环和非体外循环对认知功能的影响4、各种外科操作技术的进步对栓塞及认知功能的影响
前言这篇综述的文献检索是通过PubMed和EMBASE搜索文章进行的。搜索条件是结合以下医学主题词(MeSH名词):“冠状动脉搭桥”或“非体外循环冠状动脉搭桥”或“瓣膜手术”或“胸外科”或“心脏手术”和“认知疗法”或“认知失调”或“认知”或“神经心理学”或“神经心理学测试”或“轻度认知障碍”和“血栓”或“经颅多普勒”或“多普勒超声”或“栓塞”或“颅内栓塞”或“微血栓”。
心脏手术后短期的谵妄和长期的神经认知障碍一直被报道。大脑的可测和不可测的血栓形成越来越令人担忧。术中对心血管系统的操作,形成的缺血性损伤与远期栓塞形成有关。栓塞带来的结果在手术后表现为认知损伤。而对术中栓塞的监测和评估没有一个可靠的手段,在CPB时,包括栓塞形成和血流动力学的变化的多因素所导致的脑损伤已经被接受。文献表明,术后第一周,短期认知障碍可能在40%至60%的患者中存在。然而,更令人担忧的是,在术后的数年里,在25%到40%的患者中神经认知的影响可能会持续更长时间。认知功能的改变会影响日常的完成任务的能力,并对生活、护理人员及其亲属的生活质量产生重大影响。
经颅多普勒(TCD)指的是年由Aaslid等人发明的技术,在1到2.5兆赫的频率范围内使用超声探头可以测量脑血流速度(CBFv)。TCD是用于科学和临床的一个重要的工具,TCD可以用来评估脑循环中的CBF、CBFv和检测栓子。TCD通常用在脑中动脉(MCA),用于计算血栓数量,信号是高强度瞬变信号。包括在急诊情况下测量CBFv,脑自动调节和在外科手术中发现栓塞。在诊断脑血管狭窄和其他与CBF有关的问题时,它也是一个重要的工具。相比于其他可能增加患者风险(重复的辐射剂量)和费用的检查手段,TCD是一种非侵入性的、廉价的监测方式,可以在多种临床环境中使用,提供实时的生理测量。在心脏手术中,TCD可以用来评估脑循环中的CBF、CBFv和检测栓子。TCD通常用在脑中动脉(MCA),用于计算血栓数量,信号是高强度瞬变信号。除了计算栓塞的数量外,调查还试图找出导致栓塞进入大脑循环的具体的外科手术。动脉血液中的微血栓随循环到达大脑会引起严重的神经损伤,如中风。另一方面,微血栓可能会导致更微妙的神经并发症,显示为术后认知功能障碍。TCD的使用需要高精确性和对信号的专业解释。用于识别信号的标准之间的差异引起了广泛的误解,导致了年的共识委员会提出了识别栓塞信号的标准。共识委员会建议研究人员应指定超声波频率、增益设置、动态范围,并仔细考虑对观察目标进行分类的标准。该小组还建议,“微栓塞信号”可以被确定为短时间(小于0.01-0.03秒),单次强度增加。他们还指出,自动的栓子检测在敏感性或特异性方面并不适用于临床。在心脏外科手术中,脑微栓塞的重要性已经被几项研究证实,这表明了栓塞和神经系统的预后之间的关系。目前已有研究探索了神经认知损伤是否与心脏手术中脑中动脉超声高密度回声次数。
目的本综述的目的是回顾目前文献中关于心脏手术对术后认知影响的文献。也是为了研究哪些心脏干预措施能最大程度地减轻栓塞负担,以及先前的文献是如何通过在特定的心脏干预措施中监测栓塞对认知的影响的。
研究选择用于系统综述和元分析(PRISMA)标准的首选报告项用于识别、筛选和包含符合条件的论文。所有在年6月至年8月期间出版的英语研究都有资格进行审查。如果研究包括了儿科手术,除了心脏手术以外的手术,或者没有任何认知功能的测量,那么标本就被排除在外。术前和术后任何形式的认知测试都被认为是相关的。仅使用神经学检查和/或小型精神状态检查的研究会被排除在外。病例报告和心脏手术的研究,如血管成形术、血管造影术、瓣膜成形术和经导管主动脉瓣植入也被排除在外。从同一队列中生成多个文章的研究只选择其中一次。所有研究均采用双侧TCD监测,并采用国际共识小组对微血栓检测的标准。
一,质量评估2个研究中心(NP和EMLC)分别对心脏手术和认知功能进行了研究,并对成人心脏手术患者进行了研究,这些患者对术前和术后的认知功能进行了完整的检查。摘要采用标准化的方法评价个体研究的质量,评价了质量评价的内在有效性。这包括记录所包含研究的优点和缺点,并说明研究结果是否受到了研究设计或行为方面的过度影响。所有的研究都包括在电子数据扩展表上,以及对其主要特征的描述。
二,分析在一个Excel电子表格中列出了研究设计(观察、随机对照试验等)、病人数量、类型、结果测量和神经认知评估的时间点。包括评估焦虑和抑郁的研究也被记录下来,因为这些条件会影响认知评估的结果。那些有急性焦虑或抑郁的研究对象的研究则被排除在外。在研究中,研究中存在着一种定量的、元分析的研究方法。
三,结果根据PRISMA标准,总共有29篇文章被提取出来进行全文检查,总共有19项研究调查了认知障碍是否与在手术中进入脑中动脉区域的栓塞数量有关。在这些研究中,9项研究发现栓塞的发生率与认知能力下降有显著的相关性。然而,大多数发现认知能力下降的研究仅有少于50个病人。9项研究没有发现手术中栓塞与认知下降之间有关联。由于对TCD使用和应用的信息有限,一项研究被排除在进一步审查之外。剩下的18项研究总结了与认知能力下降和栓塞负荷相关的研究,这些研究表明栓塞的负荷和认知能力下降没有关系。
四,讨论鉴于认知损伤常被认为与术中栓塞有关,脑栓塞与术后认知并发症之间的相关性已在许多研究中得到证实。根据文献检索的结果,9项研究报告认为脑栓塞确实对术后神经认知结果有损害,9项研究报告没有相关性。Bokeriia进行的一项研究,研究了使用TCD观察术后认知功能不对称的影响。他们检查了30名接受开放性心脏手术的患者的认知结果,这些患者接受了术前和术后的认知评估。作者的结论是,心脏手术中大量的栓塞会导致特定区域的认知损伤,这与血栓进入的大脑区域有关。另一项由Gerriets等研究人员对栓塞负荷和神经认知的结果进行了研究,得出结论:微栓塞在术后3个月的认知能力下降是可测量的;然而,这仅仅只有边缘意义。许多研究也报告了栓塞负荷和术后神经认知功能障碍之间没有相关性。一项由Liu主持的研究探索了59个进行CABG的患者术前和术后认知测试与栓塞负荷的关系。作者的结论是,无论是栓塞还是体外循环的持续时间都与一周和6个月神经认知功能障碍无关。另一项关于50个CABG病人的研究进行了1周和6个月的认知测试,结果显示栓塞和认知能力下降之间没有相关性。值得注意的是,大多数检测到的栓子并没有产生直接的症状。而先前的研究表明,使用主动脉过滤和动脉粥样硬化技术可以降低围手术期中风和认知能力下降的风险。
CPB循环的发明对现代心脏手术技术的发展至关重要。尽管认知功能障碍最早在使用CPB后被第一次注意到,并且长期以来一直被怀疑是认知障碍的原因(有时被称为“pump-head”),但文献表明在“体外循环”和“非体外循环”之间认知能力下降方面没有区别。此外,还对CPB循环和外科手术的几个关键组成部分进行了独立的研究,如CPB过滤器、CPB循环的涂层、细胞保护器和心脏切开术、套管、钳口和在脱机过程中关闭的过程。然而,迄今为止所做的修改似乎都没有带来显著的认知功能改善。
动脉过滤器的引入是减少脑动脉栓塞的另一个重要进展。年,Loop等人使用超声对20微米的织尼龙网动脉过滤器进行超声检测,结果显示,在使用过滤器的情况下,观察到的栓塞减少了90%。在心脏手术中使用TCD监测中动脉的最早的一项研究是由Padayachee等人进行的,研究人员证明了动脉过滤器导致了明显的栓塞减少。经过数年的研究,随后的研究结果同之前一样,在应用CPB的过程中推荐了动脉线过滤器。
固体和气体栓塞之间的差别
随着栓塞监测技术的进步,仍然不能可靠地区分栓塞的成分(脂肪、气体、动脉粥样硬化颗粒等)。气栓和固体栓子的分化是基于固体栓子在更高的频率上反射更多的超声的原理,反之亦然。这一原理已被应用于多频TCD仪器,在此仪器中,用2.0和2.5兆赫同时测量脑血管,并被用于区分固态和气态栓子。Barbut等人的一项研究使用了TCD来检测20例接受CABG手术的患者的栓塞。据报道,有34%的栓塞信号与主动脉交叉钳的移除有关,另外有24%的与动脉部分闭塞钳被移除有关。这表明在手术过程中发现的栓子中有超过一半与血管钳的释放有关。血管钳移除后的血栓监测在手术过程中比其他阶段发生的栓塞更有可能在临床上具有重要意义,因为这些栓塞有可能包含动脉粥样硬化的部分,这些动脉粥样硬化会直接进入大脑,而不会被40微米的动脉过滤器所捕获。
置管和主动脉弓粥样瘤
主动脉置管位置的选择也会影响脑动脉栓塞的数量。Borger的一项研究涉及34名接受CABG手术的病人,结果显示,远端主动脉的套管与较少的脑动脉栓塞有关。作者的结论是,与传统的短、直角、套管相比,弓状套管与较低的峰值主动脉流速有关。血流速度下降以及在左锁骨下动脉下方的插管位置,被认为可以减少动脉粥样化栓塞。一些研究已经调查了动脉粥样硬化和围手术期中风之间的关系。Katz等人的一项研究表明,与没有显著疾病的患者相比,动脉弓动脉粥样硬化患者(15%)的患者的围手术期栓塞发生率明显更高(2%)。其中一名被Katz研究的病人在主动脉弓置管术后出现中风。Stern对例患者的结果进行了调查,所有患者均经食管超声心动图诊断为具有显著(5mm)的主动脉弓动脉粥样硬化,发现围手术期患者中有11.6%的患者出现了中风。
心脏排气和脱机
大量的气泡在心脏的排气过程中被TCD观察到。虽然采用了几种机械的消气技术,如采用潮流、吸力、温和挤压心脏等方法,但没有一种方法能完全有效地消除栓塞。在心脏外科手术中减少空气栓塞的另一种方法是通过大量的二氧化碳来治疗。二氧化碳比空气重,因此会沉到胸腔的底部。用二氧化碳而不是空气来包围伤口,任何进入循环的气泡都是由快速溶解的二氧化碳组成的,这是很容易溶解到血液中。Svenarud等人的一项研究随机进行了20名接受瓣膜手术的病人,在手术部位进行了大量的二氧化碳充气,发现栓塞的数量减少了78%。Martens等人的另一项类似的研究是随机的,研究了进行二氧化碳填充的80名患者,并发现“听觉诱发电位”(由大脑中从头皮上记录下来的小电压电位)与对照组相比,在二氧化碳组中得到了改善。然而,Martens的研究没有在二氧化碳组和对照之间的认知结果评估上显示出任何显著的差异。Chaudhuri主持的一项多中心随机对照试验比较了名接受开放心脏手术的患者的神经认知结果,患者被随机分配进行二氧化碳注入或安慰剂(对照组)。研究人员得出的结论是,二氧化碳的注入并不能改善认知功能。
体外循环管理者的影响
体外循环管理也与使用TCD检测到的栓塞信号的数量有关。Taylor等人的研究表明,由于在血液或注射药物的过程中在CPB循环中引入了小气泡,大脑的栓子更容易被检测到。在心脏手术中,TCD发现的栓塞信号的数量和时间与治疗的时间和手术干预的时间密切相关。Taylor等人使用TCD对18名患者进行了监测,结果发现,与基线数据相比,外循环管理者和外科手术的干预都大大增加了栓塞的发生。
编者按尽管在心脏手术中存在大量短期和长期的术后神经认知功能问题,但对正式诊断的前瞻性方法并不存在。在围术期有许多的应激事件发生,包括灌注、麻醉剂和液体的变化。本文主要北京治疗白癜风到哪家医院在北京治白癜风最好的医院