CABG术后认知功能障碍研究中的问题

CABG术后认知功能障碍研究中的问题
周懿之 陈杰 王祥瑞
上海交通大学医学院附属仁济医院麻醉科
已有大量有关冠脉搭桥(CABG)术后认知功能障碍(POCD)的研
究,但是这些认知改变的特异性诊断方法,流行病学现状和原因解析
等仍存在许多问题.本文研究中问题作简要分析.
1,POCD发病率研究中的问题
CABG术后第1周内的认知功能测试会受到许多因素的影响,比如
术后镇痛治疗,镇静药物的使用等,因此许多调查将术后随访测试延
至第3或第4周甚至更远.但是,延长随访时间可能会掩盖短暂的认
知改变,而研究术后早期认知功能变化的重要性不仅仅是为了了解
CABG术后认知改变的病理生理,更重要的是以发现早期暂时认知改变
是否能预示几年之后发生晚期认知减退.因此,将来研究需重视术后
不同时期POCD的研究比较.
1组63名CABG手术病人的术前,术后第3,6,9天的认知功能,
发现那些有严重临床合并症的病人,比如曾有休克史,颈动脉狭窄或
全身内环境失调者,他们基础认知测试评分的平均值明显低于没有这
些合并症的病人.术后3天可有短暂的神经心理减退的表现,但到术
后9天时即逐渐恢复至基础水平,甚至有所改善.实验组中相对"健康"
的病人出现术后认知功能减退的程度往往较轻,且在2周内是可逆的.
Keith等对57位CABG病人做了术前评估,其中37位完成了术后3-
4周的随访测试,同时挑选无心脏手术史和视觉障碍的55位相应年龄
中华麻醉在线 http://www.csaol.cn 2007年9月
的实验对象作为对照组.在术后随访测试中发现,CABG组病人在神经
心理学的测试中并未表现出减退,但在学习能力方面较对照组减退.
术前评估发现,CABG组的病人较预期差,但在术后3-4周的评估中显
示,同相对健康没有重大脑血管疾病的病人比较并没有明显的减退.
以上研究结果,CABG术后的早期认知改变是暂时和可逆的,多数
病人的认知表现可以在术后3-12周恢复至术前的基础水平.
有关长期认知改变的研究结果也有诸多不同.Newman等调查1组
261位病人的术前及CABG术后出院前,6周,6月及5年的情况,发现在
出院时,认知功能减退的发生率为53%,6个月时减少至24%.66%病人
完成5年随访,发现其中42%的病人在整体认知测试中的表现较他们的
基础表现差,分析认为长期认知功能减退发生的可能受到高龄,较低
的教育程度,基础评分较高和出院是存在认知功能减退等影响.
Selnes等研究结果虽与Newman的研究相似,但发现认知减退仅出
现在精神运动的速度和视觉构成两方面.Stygall长期随访研究中,
发现最显著的减退发生在运动和精神运动速度方面,而在多数语言学
习和记忆能力的测试中并未发现减退.在1项设有对照组的研究中,
232名男性CABG病人按年龄分为3组,作为对照组的非CABG病人是他们
的双胞胎兄弟.结果惊讶地发现,相对较年轻的CABG病人(手术时年
龄在63-70岁)术后1-2年的认知功能表现优于他们未接受手术的对照
组,而在另两组年龄较大的病人中,未发现2者之间有明显差别.
2,原因和危险因素
对CABG术后暂时的认知改变的病理生理学解释主要集中在神经
中枢的损伤,以及微血栓,低灌注和系统性炎症反应等.这些因素已
被证明是具有危险性的,但是目前仍然缺乏直接的证据证明这些危险
因素单独或合并其他危险因子可导致术后短期的认知改变.
1.微栓塞:
利用经颅多普勒的几项研究证实,栓子栓塞常常发生在心脏手术
中,尤其是插入主动脉套管的操作过程中,这些栓子的大小各异,可
以由空气,碎屑,脂类等组成.然而这些栓子在临床上的重要性仍难
以证实.1些研究报道栓子的数目和短期的认知功能结局间有细微的
关系,但是另1些研究却发现两者之间没有明显的统计学相关性.
几项利用弥散加权成像(DWI)技术的研究证明,术后脑部的DWI
图像中有新的局部缺血灶出现,但这种图像中的损伤与神经心理学测
试中表现出的认知减退之间的关系并不明确.CABG术后DWI图像上出
现新的损伤灶确认与栓子的不断形成相1致,但是某1数量的栓子与
DWI图像上新损伤灶产生之间的关系仍不清楚.
2.低灌注:尽管已公认CABG术中延长低灌注的时间会使患者处
于大脑局部缺血损伤的危险境地,但在特定的情况下,病人能耐受何
种程度和持续多久的低灌注仍不清楚.老年病人和有合并症的病人的
危险性可能较大,因为他们的大脑血管的自动调节功能发生了改变.
Abildates等发现等待CABG手术病人术前的整体大脑血流较对照组
少,但两者在神经心理学测试的表现和术后大脑整体或局部血流变化
之间并没有相关联系.而Caplan和Hennerici认为术中脑血流量的下
降会减少形成栓子物质的清除,大脑中的分水岭区域对这种情况尤为
敏感.
3.系统炎症反应:有研究发现心肺转流的使用与系统炎症反应
有关,可以导致机体发生从轻度的肺功能障碍到暂时性的多器官功能
衰竭等1系列改变.目前认为系统炎症反应与中枢神经系统功能障碍
之间的确存在因果联系,但仍缺乏直接的证据将某1程度的系统炎症
反应与认知功能结局联系起来.Westaby等研究了100例进行择期CABG
手术的病人,发现他们血浆炎症标志物水平与其术后5天及3个月的神
经心理学测试表现的改变之间没有显著的统计学相关性.
4.年龄:有研究认为有报道发现短期的术后认知功能损害同样
发生在全麻下行非心脏手术的病人,年龄的增长是主要的危险因素.
但是亦有报道术后认知功能减退发生在中年病人.在1项病人年龄在
40-60岁的研究中,发现19%的病人术后7天存在认知功能减退,相
比较,在年龄匹配的对照组仅有4%,这与对年龄超过60岁的患者的
研究报道相类似.
5.抑郁:抑郁在需进行CABG手术的病人身上是很常见的,其中
最佳预测术后抑郁发生的方法判断病人术前是否有抑郁的经历.过
去,CABG术后的短期认知改变常常被归咎于抑郁,某些对非心脏手术
的横截面调查报道了抑郁和神经心理学测试的关系.但是,在术后的
研究中,并没有证据证明CABG术后新发生的抑郁可以预测短期或长期
的认知行为改变.
6.遗传学因素:较早期的研究发现脂蛋白Eε4基因CABG术后认知
功能结局较差之间可能存在关系,但以后的研究却不能重复这1结
果.Steed等对1组111名CABG病人术前及术后第4,第7周的神经认知
功能进行了测定,发现测试的表现和脂蛋白Eε4基因表达间并没有关
系.在1项CABG术后长期认知功能结局的研究中发现,脂蛋白Eε4基
因的表达与术后5年的认知减退亦无相关性.
7.心肺转流(CPB)的使用:原先认为,对常规的CABG手术和不
停跳心脏手术术后认知功能比较的研究可以提供证据证明常规的手
术方式对认知功能的损害可归咎于心肺转流(CPB)的使用,结果发
现目前的结果仍有差异.有研究证实不停跳的手术方式与脑部出现栓
塞的减少有关,但是对术后认知结局的改善并不明显.在1项随机研
究中发现,停跳与不停跳的CABG术后第3或第12个月时,两组病人认
知功能减退的发生率之间并没有明显差别.1项对老龄高危患者的研
究发现了相似的结果,术后3月两组认知障碍的发生并没有差异.而
另1项随机对照研究则发现,不停跳CABG手术病人术后6周和6月的.神
经认知功能优于停跳的病人.由于对不停跳手术病人的长期随访研究
未见报道,所以尚不能明确与晚期认知功能减退发生之间的关系.
3,结果差异的影响因素:
有几项因素可能导致CABG手术后POCD的发生率变化较大而难以
进行各个研究间的横向比较的主要原因:
1,不同的手术操作.不同的医院间甚至是同1医院不同的外科
医生间手术操作会有所不同.其中1些比如横行嵌闭方式的不同,术
中低温的程度,复温的速度和心脏切开吸引的使用可能对术中脑保护
有重要影响.
2,研究取舍病人的标准.参与CABG手术后认知功能结果研究病
人的挑选受限于病人术前术后的整体状态.ICU的病人或者入院后很
快接受手术的病人不能获得术前的评估结果,而日间手术的出现使这
1问题更加明显.因此,研究的增加仅仅增加了相对健康的CABG手术
病人的基数.除开这种不可避免的筛选,部分研究还剔除了那些预先
存在不健康情况的病人,比如糖尿病史,难以控制的高血压史,心脏
手术史,休克史和颈动脉疾病史.所以,这种有限定的研究可能低估
了整体CABG手术后病人认知功能改变的真正发生率.
3,随访测试的时间间隔.初次随访测试时间点的选择可从术后
数天至数周甚至数月.调查证明时间点的选择不能太接近手术日,以
避免受到药物和术后疼痛的影响而混淆结果,相反如果间隔时间太
长,认知功能改变可能会在测试前自行恢复至术前的基准水平而造成
遗漏.
4,判断发生认知功能减退的统计学标准.Mahanna和其同事
在对1组数据使用4种不同的标准分析后发现根据所使用标准的不
同,术后6周认知功能减退的发生率范围可从低至1%到高至34%.目
前认为没有哪种统计学标准可以提供客观的解决方法,唯1可以避免
这1情况的方法是设立对照组.
5,对照组的设立.有研究发现,按照CABG术后认知功能减退的
定义,从第1次评估后第3个月,有14-28%的志愿者发生了认知功能
减退,而使用考虑测试表现的自然变异经过调整的标准后,发现CABG
术后3月,仅有7.7%的病人发生了认知功能减退.有研究尽管设立了
对照组,比如控制年龄的影响,或选择已确诊冠心病病人或住院非心
脏手术病人,但目前的趋势是仅测定手术病人的主观认知改变,所以
难以设立1组与CABG手术组在几个重要方面都匹配的对照组.