【麻海新知】老年患者术中低氧血症或低碳酸血症与术后谵妄的剂量依赖关系

术后谵妄是一种严重的术后并发症，29%-64%的老年住院患者发生过术后谵妄。术后谵妄的发生会加速此类患者的术后认知功能下降。同时，术后谵妄与住院时间延长和1年死亡率的增加也密切相关。越来越多的证据表明术后谵妄的危害性。然而，目前已知的可降低这一不良结局风险的术中策略很少，最近的干预性研究也没有定论。  

既往研究认为，脑灌注受损与手术后神经功能障碍之间存在关联。这些研究表明，维持脑灌注和氧输送是改善术后神经功能的重要方法。麻醉科医师能够控制的两个关键因素是与脑氧合密切相关的外周脉氧饱和度，以及全身麻醉和机械通气时直接影响脑灌注的呼气末二氧化碳分压。然而，维持良好的外周脉氧饱和度和呼末二氧化碳分压能否预防术后谵妄的证据有限。  

研究者通过对美国（马萨诸塞州）的学术医疗保健网络的71717例患者的回顾性分析中发现，低氧血症或低碳酸血症的发生与7天内谵妄的高风险相关，且呈持续时间和程度依赖性。相关结果于2022年9月底在线刊发于British Journal of Anaesthesia杂志。  

方法  

纳入标准：本研究纳入2009—2020年间美国（马萨诸塞州）的学术医疗保健网络的78266例年龄≥60岁、行非心脏、非神经外科手术且接受全身麻醉或麻醉监测管理的老年住院患者。排除了国际疾病分类（第9/10版，临床修订版[ICD-9/10-CM]）诊断代码为痴呆、轻度认知障碍或首次手术前1年内发生谵妄的患者，以及ASA分级＞4的患者后，最终纳入71717例患者。

暴露和结局指标：主要暴露是术中低氧血症，其定义为术中外周脉氧饱和度<90%，持续时间超过2min。另一暴露为术中发生的低碳酸血症，定义为呼末二氧化碳分压 <25 mmHg，持续时间超过5min。外周脉氧饱和度和呼末二氧化碳分压来源于术中记录，分别以15s和1 min的时间间隔记录。主要结局是手术后7日内发生谵妄，根据ICD-9/10-CM和意识模糊评估法(CAM)评估确定是否发生谵妄。

混杂模型：根据现有文献和临床合理性对混杂变量进行校正。混杂变量包括患者特征(年龄、族裔和种族、性别、BMI)、既往疾病(基于ICD-9/10-CM诊断的究竟酒精滥用、药物滥用、贫血、分裂情感性精神障碍、吸烟、卒中和查尔森合并症)、以及手术和麻醉相关因素，如手术的持续时间和类型、手术的紧急状态、手术复杂程度，手术期间输注的浓缩红细胞的单位、晶体液和胶体液输注、年龄校正的吸入麻醉药平均肺泡浓度、平均动脉压<55mmHg的时间、术中短效和长效阿片类药物、非去极化肌松药的剂量。

统计分析：应用多变量logistic回归分析，对上述混杂因素进行调整。主要分析了手术中低氧血症和低碳酸血症与术后7天谵妄之间的联系。同时研究了术中低氧血症或低碳酸血症的持续时间和程度是否与7日谵妄风险增加相关。首先，分别评估了低氧血症或低碳酸血症最长持续时间每增加1min与术后谵妄之间的关联。然后分别又研究低氧血症阈值下总时间和低碳酸血症阈值下总时间与术后谵妄的关系。综合这些因素的持续时间和程度，并评估其与术后谵妄的相关性。

结果

2009—2020年，78266例60岁及以上的住院患者符合纳入标准。排除不合标准、数据缺失的患者后，最终纳入71717例患者(图1)。

图1 患者纳入及排除流程

其中，2532例患者发生了低氧血症。其中591例接受了麻醉监测管理，1941例接受了全身麻醉。在纳入的71717例病例中，532例在操作过程中出现低碳酸血症。根据术后谵妄的发生情况，患者特征和变量分布的详细信息见表1。  

表1患者特征和变量分布

患者术中平均低氧血症时间为0.4min，低碳酸血症时间为0.8min。7d内共有1702例患者发生谵妄，其中151例发生术中低氧血症，1551例未发生术中低氧血症，74例发生术中低碳酸血症，947例未发生术中低碳酸血症。术中低氧血症与显著较高的术后谵妄风险相关(OR=1.71; 95% CI, 1.40-2.07; P<0.001; ARD=1.4%; 95% CI, 0.8-2.0%; P<0.001)。收集42894例全身麻醉患者术中呼末二氧化碳分压数据。术中低碳酸血症与较高的术后谵妄风险相关(OR=1.77;95%CI,1.30-2.41;P <0.001;ARD=1.5%;95%CI,0.5-2.5%;P=0.003)。对两种模型的校准度和区分度进行评估，结果显示两种模型均具有良好的拟合和良好的区分度。  

术中低氧血症和低碳酸血症的持续时间与谵妄风险较高相关。在长时间经历低氧饱和度和低呼末二氧化碳分压的患者中，这种关联增大(图2、图3)。低氧血症或低碳酸血症持续时间增长与谵妄风险增加相关(OR=1.03;95%CI,1.02-1.04;P <0.001, OR=1.01;95%CI,1.00-1.01;P=0.005，每min)。低氧血症或低碳酸血症总时间的增加与谵妄风险的增加相关(OR=1.11;95%CI,1.07-1.15;P<0.001, OR=1.05;95%CI,1.02-1.09;P<0.001，分别为每10min)。  

图2 低氧血症累积时间与术后谵妄预测风险的关系  

图3 低碳酸血症累积时间与术后谵妄预测风险的关系

结论

术中低氧血症和低碳酸血症与较高风险的术后谵妄呈剂量依赖相关。避免或限制术中外周脉氧饱和度降低和低碳酸血症的策略可能有助于降低术后谵妄发生的风险。高碳酸血症的发生与术后谵妄无明显关联。  

麻海新知的述评  

术后谵妄是老年患者术后常见并发症之一，对患者早期和远期预后都有不良影响 。 该研究通过大样本回顾性研究，发现 60岁以上高龄患者术中低氧血症和低碳酸血症的发生与术后7d内谵妄 发生的 较高风险相关。 这两种关联均表现为剂量依赖性关系，低氧血症或低碳酸血症持续时间越长、程度越大，谵妄风险也会越大。

外周脉氧饱和度是一种容易获得的全身性低氧血症指标，可预测术后谵妄。最近一项研究提示，术后认知障碍和术后谵妄是神经认知功能缺陷的独特临床表现，对23项研究进行的Meta分析得出结论，即使在考虑了基线认知功能后，术后认知障碍仍与术后谵妄强相关。虽然脑氧饱和度阈值已被建议用于特定的患者人群，但该研究表明，即使是轻度的全身性低氧血症也可使患者发生谵妄的风险增加。值得注意的是，有研究表明在心脏手术患者中，使用高氧的策略与谵妄风险增加无关。

术中低碳酸血症的发生同样增加了术后谵妄的风险，即较低的呼气末二氧化碳与非心脏手术后住院时间延长和死亡率增加相关。一项随机对照试验的101例患者进行的小规模二次分析进一步支持了上述结论，在该试验中，校正年龄、精神疾病和认知障碍等因素后，低碳酸血症是术后谵妄的独立预测因素。

该研究提示，麻醉后降低谵妄风险的一个重要方法是预防低氧血症和低碳酸血症，或尽可能缩短这些事件的发作时间。尽管缺乏支持证据，但轻度低碳酸血症在临床实践中仍被接受。临床医师可能基于已提出的神经肌肉阻滞药物剂量减少和催眠药物需求减少的主张，将低碳酸血症作为目标。此外，由于担心高血压和心动过速伴高碳酸血症会增加心肌氧需求并导致心肌缺血，一些临床医师可能会维持轻度低碳酸血症。作者发现，低碳酸血症事件发生前3 min内的平均通气频率为14 次/min，而无低碳酸血症患者的平均通气频率为11 次/min，提示通气频率（以及随后的min通气）可能是临床实践中避免低碳酸血症的一个可调因素。作者的数据进一步强调了避免低氧血症的重要性，即使是短时间内发生的低氧血症。已有研究建议采用适当的机械通气策略来降低术后谵妄的风险，但尚不清楚这是由于动脉脉氧和二氧化碳张力控制的改善，还是由于全身性炎症反应的减少。

本研究的回顾性性质意味着存在若干局限性，首先尽管大型研究队列允许对广泛的临床相关和生物学上可信的混杂因素进行调整，但不能排除未确认的混杂因素。同时该研究也存在地域影响，本文仅分析了来自美国一个有限地理区域的数据，不一定适用于所有地域。其次虽然ICD-9/10-CM的诊断代码非常有特异性，但一些患者，特别是低活动性谵妄患者可能被遗漏，意味着可能低估了低碳酸血症或低氧血症的影响。

总的来说，谵妄的治疗相当困难；与治疗相比，预防显得更为重要，未来应该进行更多前瞻性研究来研究低氧血症、低碳酸血症和谵妄之间的关系，更好的预防术后谵妄，提高患者的术后生存率，并改善认知功能障碍。

编译：高捷

评述：汪惠

原始文献：Ahrens E, Tartler TM, Suleiman A, et al. Dose-dependent relationship between intra-procedural hypoxaemia or hypocapnia and postoperative delirium in older patients. Br J Anaesth. 2022;S0007-0912(22)00501-3.  

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