心脏手术后术中氧浓度与神经认知的关系——一项随机对照临床研究

每年，全球有100多万名患者在体外循环（CPB）下进行心脏手术。心脏手术的神经后遗症，包括神经认知恢复延迟和术后神经认知功能障碍时常发生，据报道，出院时发病率高达80%，6个月后发病率为20-40%。老年患者占心脏外科患者的绝大部分，其发生长期认知功能下降、总体认知功能水平降低、生活质量降低和死亡率增加的风险大大增加。

氧气是现代医院中应用最广泛的治疗方法，可以避免低氧血症和维持组织氧合。然而，过度使用氧气导致的高氧被证明具有潜在伤害性，其可能增加氧化损伤和神经元损伤，导致术后神经认知功能的潜在差异，特别是在缺血-再灌注损伤的情况下。体外循环心脏手术与严重的缺血再灌注相关，在这种高风险环境中的患者经常接受高浓度的氧气治疗。本研究旨在确定术中常氧与高氧对术后神经认知的影响。

目的：与高氧相比，术中氧合滴定以达到常氧，对老年患者心脏手术术后认知功能以及谵妄发生率、严重程度和持续时间、住院时间、拔管时间、术后长期神经认知功能等的影响。 

方法：对65岁以上接受体外循环冠状动脉旁路移植术的患者进行随机双盲试验。共有100名患者被随机分为两种术中输氧策略。常氧组（n=50）在体外循环前后最低吸入氧浓度0.35，以保持Pao2高于70 mmHg，在体外循环期间维持在100-150 mmHg之间。高氧组（n=50）在整个手术过程中吸入的氧气浓度为1.0，不考虑Pao2水平。主要结果是术后第2天使用电话认知评估测量神经认知功能。次要结果包括术后1个月、3个月和6个月时的神经认知功能，以及术后谵妄、死亡率、机械通气持续时间、icu住院时间和总体住院时间。 

结果：

1、研究人群：共筛查了492名患者，根据入选标准和排除标准，最终共有100名患者被随机分组，接受研究干预，并进行分析（图1）。总体而言，大多数受试者为男性（84%），白人（95%），年龄中位数为71岁，基线电话认知评估得分中位数为17（16-19）。两组之间在基线人口统计学、基础疾病或手术特征方面无显著差异（表1）。

图1，受试者筛查和入组：研究流程图，包括筛选、合格、登记和排除流程

表1，两组受试者基线特征 

2、给氧方案：气管插管后，高氧组术中平均PaO2为309（285至352）mmHg，常氧组为153（133至168）mmHg，实现了组间统计学差异（P<0.0001）。高氧组术中氧饱和度中位数为99.2%（98.6%至99.6%），常氧组为96.7%（95.7%至97.8%）（P<0.0001；图2）。其他手术特征如表2所示，高氧组和常氧组在手术特征方面无统计学差异。

表2，术中给氧方案：常氧组（黑色三角形）和高氧组（紫色圆圈）组吸入氧浓度、血氧饱和度和Pao2的比较

表2，两组患者手术特征比较 

3、主要结局指标：高氧组和常氧组术后第2天的电话认知评估得分中位数无显著差异（18[16-20]对18[14-20]；P=0.42，表3）。由于长期插管、患者拒绝或退出研究，10（10%）的患者无法评估主要结果。组间神经认知的轨迹如图3所示。随着时间的推移，两组患者的学习能力略有增加，但这可能归因于重复测试的已知和预期学习效果。按性别分层报告，术后第2天男性的电话认知评估总分为18分（14-20分），女性为18分（16-19分）。在1个月、3个月或6个月时，两组间的神经认知评分无显著差异。

图3，受试者的认知轨迹：神经认知分数随时间的变化，高氧组（紫色圆圈）和常氧组（黑色三角形）神经认知分数中间值及四分位数范围（误差条） 

4、次要结局指标：高氧组术后谵妄的发生率为30.6%，而常氧组为31.4%。表3描述了入组患者的临床结果。在住院天数（分别为8[5至11]天和7[5至10]天；P=0.70）或ICU入住天数（2[1至3]天和1[1至3]天；P=0.34）方面，两组间无显著差异。两组之间的不良事件发生率（包括死亡率、中风、肺炎、急性肾损伤、再次手术和心房颤动）无统计学差异。

在对出现谵妄的患者进行的事后分析中，出现谵妄的时间（1[1到2]天与2[1到3]天；P=0.17）和谵妄严重程度（11[8-13]vs.8[7-11]；P=0.23）无明显统计学差异。

表3，两组患者结局指标

结论：在这项随机对照试验中，与老年心脏手术患者术中高氧相比，术中常氧并不能减少术后认知功能障碍。虽然最佳的术中给氧策略仍不确定，但结果表明术中高氧并不会恶化心脏手术后的术后认知。

醉翁之艺 点评

这项随机临床试验评估了术中常氧和高氧条件对术后认知的影响，使用电话蒙特利尔认知评估分数对老年CABG患者进行测量。结果发现，尽管两组间的给氧方案有显著的统计学和临床差异，但在术后认知或谵妄方面，两组间在任何时间点均未观察到显著差异。此外，氧滴定策略也不影响拔管时间、ICU和总体住院时间或患者死亡率。

这项研究的结果并没有明确说明CPB心脏手术患者在神经认知和谵妄方面的最佳氧合策略。在使用CPB进行心脏手术的患者中，高氧可能有害的潜在原因，然而，在这项研究中，作者没有发现这种损害的证据。进一步关注老年人群的谵妄严重程度是必要的，谵妄严重程度越高，导致长期认知能力下降的风险越高，这些问题可以通过更广泛的研究来确定。应该注意的是，对长期随访的结论应谨慎解释，该试验中只有55%的患者在6个月时可以联系到，这些缺失的数据可能会使我们对长期神经认功能的解释产生偏差。

综上所述，本试验证明术中氧合滴定对心脏手术后的术后认知功能无显著影响。在不损害术后神经认知功能的情况下，可以安全地采用不同的术中吸氧策略。

编译：沈玲

原始文献：

Shaefi S, Shankar P, Mueller AL, O'Gara BP, Spear K, Khabbaz KR, Bagchi A,Chu LM, Banner-Goodspeed V, Leaf DE, Talmor DS, Marcantonio ER, Subramaniam B.Intraoperative Oxygen Concentration and Neurocognition after Cardiac Surgery.Anesthesiology. 2021 Feb 1;134(2):189-201. doi: 10.1097/ALN.0000000000003650.PMID: 33331902; PMCID: PMC7855826.

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