老年患者心脏手术后长期认知功能障碍的危险因素评估

鲁楚瑞1译 代志明2修订

1. 大连医科大学麻醉学系

2. 咸阳市第一人民医院麻醉科

摘要

引言：老年患者更易发生认知功能障碍，并且接受外科手术的患者中有一大部分是老年人。术后认知功能障碍（POCD）已成为重大手术（如心脏手术）后的长期并发症。

目标：为明确长期POCD是否出现在≥65岁且接受冠脉搭桥术及主动脉瓣置换术的患者中，并明确其相关危险因素。

方法：我们前瞻性、顺序性地纳入了44位患者，其均患冠心病及主动脉瓣狭窄并计划行相关心脏手术。我们于术前，术后1、6、12个月对所有患者进行标准化随访，进行认知功能评估。

结果：与基线水平（20.5%）相比，患者术后不同时间点POCD的发生率存在显著性差异（术后1、6、12月分别为33.5%、63.4%和38.9%）。和患者相关的因素，如年龄（p<0.01）、吸烟史（p<0.01）、高动脉压（p＝0.022）、糖尿病（p=0.024）、心衰（p=0.036）及术前认知功能障碍（p<0.01），和手术相关的因素，如欧洲心脏手术风险评分（EuroScore，p<0.01）及手术时间（p<0.01），均为相关危险因素。

结论：长期POCD会出现在接受心脏手术的老年患者中。与患者相关的因素及与手术相关的因素均被确定为相关危险因素。这些发现表明，心脏手术后老年患者认知功能障碍的患病率可能与进展为痴呆相关。此外，许多已确定的危险因素是可能干预的，但实际情况中，相关的患者并未因其可能出现认知障碍而得到关注。

关键词

术后认知功能障碍；老年患者；心脏手术；神经心理学评估；冠心病

引言

由于老年患者的脑容量随生理衰老而进行性减少、老年患者的脑血管疾病患病率更高、其发生退行性认知功能障碍（如阿尔兹海默症）的可能性更高，所以更可能出现认知功能障碍（CD）。通常情况下，与衰老相关的CD可能会受遗传、环境及个体因素的影响，这些因素可能会调节认知功能的进行性减退。

由于人口平均年龄的增长及医学的新进步，很大一部分接受外科手术（包括重大心脏手术）的患者年龄都较大，预计有高达50%的老年人一生中至少要做一次外科手术。

术后认知功能障碍（POCD）已成为重大手术（如心脏手术）后的长期并发症。其定义为认知能力较术前基线水平下降，且多个认知领域可能受到影响。据报道，POCD的发生率因术后评估时间、手术类型及患者个体差异而存在较大差异。接受重大手术的老年患者中，在术后数周内，发生POCD的风险超过25%，其中约50%的患者其认知功能障碍可能是永久性的。

传统观念认为，POCD与特定的因素相关，如手术技术或麻醉。然而，近年来，与患者相关的因素被确定为POCD的预测因素，如心血管危险因素和动脉粥样硬化性心血管疾病。

尽管有这些依据，但我们对接受心脏手术的老年患者的潜在危险因素仍知之甚少。此前我们团队研究发现，在12个月随访中，心脏手术患者出现了多方面长期的术后认知功能障碍和部分神经认知功能恢复的特征。我们已证实，在患者围术期管理中，常规应用一项简易认知评估法评估术后认知功能障碍的发生率，准确性要优于普通筛查。本研究的目的是明确接受心脏手术的老年患者是否会出现长期POCD，并确定与之相关的危险因素。我们假设发生POCD的老年患者，其发生与手术、患者相关因素均与相关。

方法  

前瞻性、顺序性地纳入了44位≥65岁的患者，其均患有严重的主动脉瓣狭窄及冠心病，并计划行择期心脏手术（冠脉搭桥术及主动脉瓣置换术）。

伦理委员会已批准本研究，每位参与者已签署知情同意书。本研究符合《赫尔辛基宣言》。

于术前（基线水平）及术后1、6、12个月对所有患者进行标准化随访，并记录人口学特征、临床及手术麻醉的数据。

所有患者在术前4.8天（标准差SD±0.7）及术后（术后1、6、12个月）分别接受了标准化神经认知功能评估，共包含6项测试。采用Murkin等人提出的评估心脏术后神经功能行为的评估量表对所有患者进行评估。所有评估由同一人在明亮且安静的适宜环境中进行。评估内容包括注意-执行功能评估（连线测试（TMT）和Stroop色-词关联测试（SCWIT））、记忆评估（自由和暗示选择性提醒测试（FCSRT））、言语流畅性评估（语义语音测试（SVFT、PVFT））和视空间知觉评估（线方向判断测试（JLOT））。根据西班牙多中心规范研究（NEURONORMA项目）要求，同时对患者进行年龄-教育程度赋分，将患者在特定领域认知测试中的原始认知得分转换成标准参考值（量表得分及百分比等级）。认知功能障碍的定义是：任何测试的百分比等级≤10%（即评分较正常分数≥1.5个标准差SD）。POCD的定义是：与术前相比，患者术后评分及认知功能障碍百分比等级都有显著降低。

连续变量采用均值（SD）进行描述，定性数据采用绝对值和百分数进行描述。组间差异统计方法如下：连续变量采用双样本t检验或Mann-Whitney-Wilcoxon秩和检验，分类变量采用卡方检验进行统计。相较于术前水平，术后评分通过重复测量方差分析（ANOVA）进行统计学分析。对模型中的人口学特征、临床及手术特征行探索性数据分析，即用多元线性回归分析确定POCD的独立危险因素。p<0.05则被认为有统计学意义。采用SPSS软件行统计分析。

结果

本研究初始纳入44例患者。术后死亡3例（2例为术后早期死亡，1例于术后8个月因非心血管因素死亡）。经12个月随访，共41例患者完成了所有评估。

人口学特征、临床及手术特征概括于表1。在认知方面，术后TMT、SCWIT、FCSRT、SVFT和PVFT较术前得分差，且在术后6个月随访时最差。JLOT分数保持未变。较基线水平（20.5%）相比，认知功能障碍的发生率在术后不同时间点显著增高，术后1、6、12个月分别为33.5%、63.4%、38.9%（表2）。

其中年龄（p<0.01）、吸烟史（p<0.01）、高动脉压（p＝0.022）、糖尿病（p=0.024）、心衰（p=0.036）、术前认知功能障碍（p<0.01）、EuroScore评分（p<0.01）及手术时间（p<0.01）为POCD的危险因素。其它临床及手术因素与POCD的发生无显著相关（表3）。

讨论

本研究发现，接受心脏手术的老年患者会出现长期POCD，表现在心理韧性、抑制控制、记忆力、语言流畅度方面。POCD发生率最高的时间点为术后6个月，且在术后12个月时仍然持续存在。该年龄组患者的认知障碍得分显著高于年轻组的得分（数据未展示）。临床因素（如年龄、吸烟史、高血压、糖尿病、心衰、术前认知功能障碍、EuroSCORE评分、手术时间）为危险因素。

虽然老年患者的认知功能障碍的症状进展时间与年轻患者大致相似，但其术前认知功能水平更低，且其心脏术后更易发生认知功能障碍。此外，老年患者发生POCD的风险可能更高，约25%接受重大手术的老年患者会出现POCD，且其中的50%将发生永久性认知功能障碍。目前关于老年患者心脏术后发生认知功能障碍的数据有限且并不一致。

受教育程度低、心血管危险因素多（如冠心病），与认知功能低下相关。传统观念认为，手术及麻醉因素与POCD的发生有关。既往发现术后栓塞、低灌注、炎症反应会对老年患者的脑部造成损伤。然而，与患者相关的因素（如年龄及其它心血管危险因素）也与POCD相关。这些因素综合作用，会使脑部血流动力学状态发生弥漫性改变，从而易发生长时间且多个脑功能区域的认知功能障碍。本研究中，我们发现欧洲心脏手术风险评分（EuroSCORE）、手术时间和多个心血管危险因素均为POCD的预测因素。此外，术前认知功能水平对POCD的发生有显著影响。

最近，Giovannetti等人对AVR术后一年的老年患者的认知功能进行了评估，结果发现只有12.4%的患者于术后4-6周出现了POCD，且绝大多数患者在术后12个月完全恢复。相比之下，本研究结果发现术后POCD的发生率更高，且在术后6个月时达到最高水平，并持续至术后12个月。此差异可以解释如下：事实上，我们的患者接受了风险更高、范围更广的心脏手术，包括CABG和AVR，且基线水平上患者存在更高的心血管危险要素。

Jensen等人进行了一项随机化研究，即评估体外循环手术对老年高危患者术后3个月认知功能的影响。研究结果发现，在非体外循环CABG与体外循环CABG两组中，分别有7.4%和9.8%的患者出现了术后认知功能障碍，且组间无显著差异。与本研究不同的是Jensen等人只研究了行CABG术的患者出现短期POCD的发生率。

各研究结果之间的出现明显差异的可能因素：使用的神经认知评估方式不同，且评估时间各不相同；对于POCD定义缺乏共识；比较组别所用的统计学方法不同；及术前心血管风险因素、手术方式不同。这些重要的异质性限制了比较各研究间POCD发生率的可行性。

本研究的优势包括：设计具有前瞻性、收集广泛的临床及过程数据、充分实施长期神经认知评估和多元回归分析。本研究也评估了那些进展期心脏病和具有高危风险因素的心血管患者。此外，据我们所知，这是第一个关于西班牙人心脏术后出现长期POCD的研究。本研究的潜在局限性有：纳入的患者数量相对少，缺乏神经影像学和炎症生化标志物的相关内容。此外，尽管我们的研究发现心脏手术患者发生术后认知功能障碍的比例显著增加，但因反复的神经认知评估所致的练习效应可能会低估这一方面的影响。基于常规临床实践，我们还结合本国测试的验证及以往研究的数据，采用了一组多领域神经认知评估的测试。因此，我们的发现可能无法完全应用到其他研究中，因不同研究所使用的评估工具存在不同。最后，尽管我们进行了多元回归分析，但仍不能排除残差、未计入的混杂等因素干扰的可能性。仍需进一步的研究来证实这些结果、确定相关预测因素，并改进对患者的手术危险分层方式及随访。

迄今为止，围术期预防POCD的策略尚未成为常规临床实践的一部分。鉴于老年患者有出现POCD的特殊风险，老年患者术前评估的重点应包含：意识到其年龄特异性的生理因素，确定其发生POCD的危险因素，通过计划进行重大心脏手术的患者进行综合的认知和神经学评估，及实施围术期管理策略，可以降低围术期发生神经认知功能障碍的发生率。预防心血管危险因素不仅能降低患心血管疾病的风险，还能降低患者发生认知功能障碍的风险。与非心脏手术相比，CABG术后几年内发生痴呆的风险大大增加，因此有必要建立合适的方法以早期发现和确诊认知功能障碍，并对可能进展为痴呆的高风险患者进行随访，因为这些患者可能发生心脏术后的认知功能障碍，正如本研究中的患者一样。

总之，老年患者在心脏术后可能出现长期POCD，患者个体特征、麻醉、手术相关的危险因素均与之相关。本研究结果表明，老年患者心脏术后认知功能障碍的发生可能与进展为痴呆有关，因此有必要行全面、长期的认知功能评估。此外，许多已明确的危险因素是可以干预的，但实际情况中，相关的患者并未因其可能出现认知功能障碍而得到特殊关注。

参考文献： [1].Assessment of long-term cognitive dysfunction in older patients who undergo heart surgery. Neurologia (Engl Ed). 2023 Jul-Aug;38(6):399-404. doi: 10.1016/j.nrleng.2020.12.005.

作者

代志明 博士

咸阳市第一人民医院麻醉科学科带头人，博士，副研究员，H指数(h-index)14。2016年毕业于西安交通大学，获临床医学专业博士学位。研究方向为生物信息学分析临床应用、肠道菌群与心血管疾病临床与基础，已发表SCI论文30篇，其中通讯作者或第一作者发表SCI论文10篇，总影响因子IF=42，单篇SCI论文最高被引次数190次。参与国家自然科学基金面上项目1项，授权发明专利1项。担任国际知名期刊Scientific Reports、Annals of Hematology、World Journal of Surgical Oncology等SCI期刊的独立审稿人。多年来在生物信息学分析临床应用研究领域已有较好的工作积累。学会任职：中国抗癌协会整合肿瘤学分会委员；陕西省医师协会疼痛医师专业委员会委员；陕西省医师协会麻醉学分会委员。

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