淋巴细胞/单核细胞比例的动态变化与心血管手术后 POCD 的发生有关:一项前瞻性观察研究

2021
09/07

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古麻今醉
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术后认知功能障碍(POCD)是严重的术后并发症,对于老年心血管手术患者来说尤为常见。目前认为POCD的发病机制主要有中枢免疫炎症、神经元凋亡、突触功能障碍等。手术创伤引起的全身炎症反应通过破坏的血脑屏障影响中枢被认为是POCD最主要的机制。全身炎症反应的重要表现是外周白细胞活化,其中淋巴细胞和单核细胞的动态变化、淋巴细胞/单核细胞比值(LMR)是多种恶性肿瘤、心血管疾病、神经退行性病变的独立预测因素。但LMR在POCD中的作用尚未可知,来自四川大学华西医院的研究团队将目光聚焦于LMR之于心血管手术患者发生POCD的预测作用


研究方法:
患者
该研究方案经四川大学华西医院生物医学研究伦理委员会(中国四川)批准,并注册于中国临床试验注册中心(注册号:ChiCTR-IPD-16008289)。患者或其亲属在入组前签署了书面知情同意书。该研究纳入了2016年9月至2016年12月在华西医院接受体外循环心血管手术的患者。纳入标准为(1)年龄大于50岁的患者;(2) ASA评分为 I-III;(3) 全麻下行心脏直视手术;排除标准为(1)术前简易精神状态检查(MMSE)评分<24;(2) 心胸外科手术史;(3) 中枢神经系统疾病或精神疾病患者; (4)左室射血分数<40%;(5)拒绝或无法完成神经认知评估的患者。
临床数据收集

入院时,收集了性别、年龄、体重指数 (BMI) 和教育等人口统计因素,纽约心脏功能评级。记录可能的围手术期因素,如 CPB 持续时间、主动脉夹闭持续时间、手术时间、麻醉时间、ICU停留时间和住院时间。在手术前1天和手术后7天通过血常规检查测量血细胞计数、肝肾功能。

神经认知评估

手术前一天和手术后 7 天,由经专业训练的调查员进行一系列神经认知评估,以了解患者的认知功能。使用几种神经心理学测试评估不同的认知领域,包括:(1)简易精神状态检查; (2) Word Immediate Recall Test测试短期记忆; (3) Image Immediate Recall Test,即对视觉空间和学习记忆的测试; (4) Trail Making Test A,手眼协调测试; (5) 数字广度测试,测试注意力和注意力; (6) 数字符号编码测试,心理运动速度测试; (7)词延迟回忆测试,(8)词延迟干扰测试和(9)图像延迟回忆测试,测试长期记忆和延迟回忆能力; (10) 图像延迟干扰测试 (11) 语言流畅度测试,测试流畅度和执行功能。术前通过MMSE评估排除严重认知障碍患者。总结所有患者的术前评分,以获得每个测试的标准偏差(SD)。然后,将所有术后较差的表现定义为负变化评分,并且每个变化评分的绝对值大于标准差(SD)。有两个或两个以上不良表现的患者被认为属于 POCD 组。其余患者被分配到非 POCD 组。此外,有两个神经心理测试缺陷的患者定义为轻度 POCD,而具有两个以上神经心理测试缺陷的患者定义为重度 POCD。

麻醉和手术

所有患者进行相同的术前准备,包括纠正电解质紊乱、保护心功能、术前注射东莨菪碱3mg和吗啡5mg。术中监测:桡动脉穿刺测动态血压、中心静脉置管测中心静脉压、心电图监测,氧饱和度监测。诱导药物:咪达唑仑 (0.2–0.3 mg/kg)、舒芬太尼 (0.5–0.8 mg/kg) 、顺式阿曲库铵 (2–3 mg/kg) 。麻醉维持:静脉靶控输注丙泊酚和瑞芬太尼,间断静脉推注咪达唑仑、舒芬太尼和顺式阿曲库铵。呼吸频率12次/min,潮气量6~8 ml/kg。诱导后行中心静脉导管置入并检测中心静脉压。体外循环期间,控制平均动脉压在50-80 mmHg,灌注剂量为2.0-2.6 L/min/m2,血细胞比容为25-30%,血液稀释适中。体外循环后以 1:1 的比例使用鱼精蛋白中和肝素。患者在手术完成后被转移到重症监护室。

统计分析

所有连续变量均以带标准差 (SD) 的平均值或带四分位间距 (IQR) 的中位数表示,分类变量以带百分比的数字表示。Student-t检验、Mann-Whitney U 检验和 Kruskal-Wallis 检验用于连续变量之间的比较,卡方检验或 Fisher 精确检验用于分类变量之间的比较。Kolmogorov–Smirnov 正态性检验和 Bartlett 检验用于方差检验的数据同质性。多变量逻辑回归用于确定 POCD 的独立预测因子。结果表示为优势比 (OR) 和 95% 置信区间 (95% CI)。潜在的风险因素,例如体重指数、年龄、手术时间、CPB时间、主动脉钳夹持续时间和麻醉时间,都包含在多变量逻辑回归中。预测POCD 的 LMR 值的最佳阈值由ROC方法确定,同时报告曲线下面积 (AUC) 和 95% CI。所有统计分析均使用 IBM SPSS Statistical 22.0 版(IBM,Armonk,NY)进行。两侧 P < 0.05 被认为具有统计学意义。根据单一总体率的样本量公式,n = (μΔ)2×p (1−p)(p表示总体率,p=25%,Δ表示允许误差,Δ=0.1,μ=1.96),我们计算出的最小样本量为 72。


研究结果

研究总共招募了92 名患者,75 名患者完成了整个研究(图 1)。根据神经认知评估,34例(45.3%)患者被诊断为术后认知功能障碍。POCD组和非POCD组队列的所有基线信息和实验室检查结果如表1所示。两组在性别、年龄、教育水平、体重指数、NYHA分类方面无差异、心血管危险因素(高血压和糖尿病)、麻醉持续时间、手术、CPB 和主动脉夹钳,以及肝肾功能。此外,两组的术前神经认知评估(表 2)无显著差异。POCD组术后7天的神经心理表现较非POCD组较差,两组在干扰测试和图像延迟召回测试、单词立即回忆测试、图像立即回忆测试、轨迹制作测试A、数字跨度测试、单词延迟回忆测试等方面存在显着差异(表 3)

LMR 和 POCD 发生率的关系

POCD 组术前 LMR 水平显着高于非 POCD 组(P = 0.001,表 1)。此外,POCD组术前LMR水平的动态变化,即术前LMR减去术后LMR,显着高于非POCD组(P=0.012,表1)。为了寻找最合适的生物标志物值来预测POCD的发生,研究者研究了术前LMR水平和围术期LMR动态变化。多变量逻辑回归分析结果显示 LMR 和围手术期 LMR 动态变化与 POCD 独立相关。根据ROC曲线,术前LMR水平的临界值为4.855(特异度:0.756,敏感性:0.676)可用于预测POCD的发生,AUC为0.701(95% CI,0.580-0.822,P = 0.003)。同时,还分析了围手术期 LMR 变化的临界值 2.255(特异度:0.463,敏感度:0.853)以预测 POCD 的发生,AUC 为 0.656(95% CI,0.532–0.780,P = 0.02)(图 2)。此外,术前LMR与LMR动态变化有相似的变化趋势(图3)。根据术前 LMR 的临界值将患者分为高 LMR 组和低 LMR 组(分别为 LMR > 4.855 和 LMR ≤ 4.855)两组。与低 LMR 组相比,高 LMR 组的 POCD 发生率显着升高(P < 0.001,表 4)。


研究结论:

该研究发现,在接受心血管手术的患者中,LMR 水平的动态降低与神经认知功能降低有关,术前 LMR 与 LMR 动态变化具有相似的变化趋势。因此,术前LMR水平较高的患者在进行麻醉、手术和术后护理时应更加谨慎。LMR 水平似乎是一种有价值的预后生物标志物价格低廉易于检查。



醉翁之艺 点评

淋巴细胞/单核细胞比值(LMR)是一个在肿瘤相关炎症中常见的参数,是影响多种肿瘤预后的因素。LMR下降与全身炎症反应相关。POCD的发病机制也离不开免疫炎症反应。本文的研究者们发现,POCD组的患者不仅术后LMR下降较非POCD多,术前LMR水平也较非POCD组低。由于血常规检验十分经济便捷,而神经认知功能量表的检查与使用则相对复杂,且需要大量人力物力,相比之下,LMR有望成为预测POCD和筛选POCD的重要指标之一


周小欣 编译  苏殿三 审校


原文链接:   [1]   Zhao Q, Gao R, Liu C, Chen H, Zhang X, Guan J, Xie X, Qiu Y, Cheng X, Lv P, Zhu T, Chen C. Dynamic Change of Lymphocyte-to-Monocyte Is Associated With the Occurrence of POCD After Cardiovascular Surgery: A Prospective Observational Study [J]. Frontiers in behavioral neuroscience, 2021, 15(646528.  


 


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关键词:
淋巴细胞,前瞻性,心血管,手术,认知,功能,炎症

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