文献学习 | 改善围术期神经系统预后的干预措施

前言

• 每年越来越多的成年人接受手术治疗，目的是为了治疗急性疾病、改善功能、延长病程和提高生活质量。在麻醉和手术后，有害甚至灾难性的神经系统改变是一种常见并且公认的并发症。这些不良后果不仅给患者的生活质量造成巨大的负担，也给我们医疗系统带来巨大的经济代价。

• 在这篇综述中，我们主要回顾了手术和麻醉后最常见的四种神经系统并发症（围术期神经认知障碍；脊髓缺血；脑卒中和术后视力丧失）。阐明了相关的危险因素以及目前预防和管理围术期神经系统结局的策略及技术进展。

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围术期神经认知障碍

围术期神经认知障碍（perioperative neurocognitive disorders, PND）是指围术期发现或加重的认知障碍，包括术后谵妄（Postoperative Delirium，POD）、认知恢复延迟，或者从长期来看，新诊断的神经认知障碍或手术后12个月内诊断的认知能力下降。

POD的特征是注意力不集中、思维混乱、意识水平改变，伴有急性发作和波动的过程。此外，长期改变症状较轻微，甄别更复杂，并且发病较晚、病程较长。据估计，在超过60岁行非心脏手术患者中，超过10%的患者会发生长期认知改变，而在特定的患者人群中，依据患者合并症的多少及手术类型的不同，术后谵妄的发生率可能高达70%。POD导致住院时间和ICU停留时间延长、机械通气天数增加以及住院费用增加，即使出院后，发生谵妄的患者也面临更高的再次入院率和死亡风险。另外，POD与长期认知能力减退有关，POD患者痴呆风险增加8倍。

2018年，美国麻醉医师学会发布了《术后脑健康最佳实践》，另一些协会和组织也发布了具体的指南，但这些指南内容非常笼统、分散，并不适用于个体患者。据估计，仅在美国，每年与谵妄相关的费用高达1500亿美元谵妄患者出院后第一年的个人医疗费用高达60000美元。术后各器官功能的恢复，包括认知能力的恢复，是医疗系统面临的巨大挑战。

尽管危险因素众多，但手术引起的炎症是PND发生的重要因素。基础和临床研究尚未找到有效策略来完全阻止手术后大脑的变化发展。

在诱发因素中，特定的术中麻醉或生理变量与PND的风险增加相关。药物、麻醉深度、低体温、低血压或血压波动可能在PND的发生中发挥作用。根据“术后脑健康最佳实践”，麻醉医生需要根据患者年龄调整呼气末MAC值，努力优化脑血流灌注，并实施基于脑电图的麻醉管理。

关于预防措施。有研究表明，部分药物可能会增加PND的风险，尤其是针对65岁以上的患者。下表显示了65岁以上人群需谨慎使用的药物。

自然睡眠常常在一系列可以预测的阶段中循环，麻醉状态下的“药理学睡眠”与自然睡眠过程有较大的差异。通过脑电图监测可以发现一系列脑电图的变化，但这种变化在自然睡眠中并不存在。尽管脑电图在PND的预防中也显示出一定的前景，但由于临床麻醉中脑电监测尚未普及，并且目前没有单一的脑电图模式来表征麻醉状态，因此全麻过程中是否需要使用脑电监测目前尚存在争议。

另外，在手术患者的多个脑区观察到局部脑血流量显著减少。由于无法向受影响区域提供足够的脑血流，存在进一步的神经炎性反应和脑组织损伤的可能。因此，术中应避免低血压或血压剧烈波动。值得注意的是，关于低血压的定义及术中血压维持的最佳范围尚未达成共识，但低血压程度与累计时间与不良预后密切相关。

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脊髓缺血

脊髓缺血是胸腹主动脉夹层/动脉瘤术后最严重的并发症之一，各中心关于发病率的报道存在显著差异。目前，我们对脊髓缺血损伤病理生理机制了解并不全面，脊髓的血供可能比其他任何器官的血供更加复杂。目前有两种解释脊髓血供的理论：一种基于解剖学的血液供应，脊髓供血主要来源于一条脊髓前动脉和两条脊髓后动脉及额外侧支供给网络；另一种基于动态需求，脊髓供血主要依赖侧支网络的血液供应，即现代脊髓侧支网络概念。

既往报道脊髓缺血损伤的发生率高达40%，近几年数据显示发生率低于10%。脊髓缺血一旦发生往往导致不可逆的神经功能受损，即使采用多种策略，仍有约5%～10%的患者发生截瘫，而短暂性下肢无力的发生率更高，严重影响患者远期生存率和生活质量。

脊髓损伤的危险因素主要与手术和患者相关。手术因素：最主要的危险因素是夹层/动脉瘤的大小和位置。研究表明脊髓损伤的发生率与胸腹主动脉夹层/动脉瘤的位置之间存在相关性。其它危险因素包括急诊手术、动脉瘤破裂、主动脉夹闭时间、左锁骨下动脉受累以及既往主动脉手术史等。患者危险因素：年龄超过70岁；肾功能不全、慢性阻塞性肺病、围术期低血压等。

脊髓损伤可以分为两类：即刻起病和延迟性脊髓损伤。即刻发病的脊髓损伤主要是由于手术中脊髓血供中断，无论是胸主动脉腔内修复术中的支架覆盖，外科解剖时的分支分离还是在主动脉夹闭期间。迟发性脊髓损伤在术后一段时间内发生。机制包括术后血栓形成，脊髓灌注压降低或缺血再灌注损伤。

预防措施。预防的基本原理是对脊髓进行充分的灌注和氧合。传统开放手术和腔内修复术的麻醉管理也应遵循基本原理。脊髓灌注压(SCPP)=平均动脉压(MAP)-脑脊液压(CSFP)。根据这个公式，提升脊髓灌注一是提高平均动脉压，使用血管活性药如去甲肾上腺素等，使MAP维持在80～100 mmHg，保证足够的脊髓灌注；二是减少脑脊液压力，增加脊髓灌注压。目前广泛接受的目标是保持脑脊液压力低于10~15mmHg，同时根据临床效果和脊髓灌注压的总体趋势调整。另外，确保足够的心输出量和血红蛋白水平对脊髓氧输送至关重要。

关于脑脊液引流。美国心脏病学会/美国心脏协会建议在传统开放手术中考虑脑脊液引流。多项研究表明，脑脊液引流也能降低胸腹主动脉瘤腔内修复术后截瘫的发生率，但脑脊液引流存在风险，包括感染、脑膜炎、神经根损伤、颅内出血等，因此需权衡利弊。

关于低体温。在脊髓供血动脉血流减少的情况下，低温是一种可以有效保护脊髓缺血的措施。基本原理为通过降低细胞代谢需求，增加一定范围内组织缺血持续时间。在主动脉弓手术中，常实施低温停循环主动脉弓手术，轻度低温(32~34°C)或深低温(15～18°C)。在胸腹主动脉瘤的开放手术中，低温可以有效减少脊髓缺血的发生,此外低温联合体外循环可以安全用于胸腹主动脉瘤的开放手术，对脊髓缺血及其它脏器损伤具有良好的保护作用。与开放手术不同，腔内修复术中考虑到放置必要的侵入性冷却装置以实现深低温的难度和风险，经常使用亚中度低温。系统冷却技术由于理论上在放置过程中存在干扰支架扩张的风险，并也不常用。低温可以有效保护脊髓，但可能使患者发生凝血功能障碍、肺功能不全及心律失常等风险增加。

为了预防脊髓缺血，已经进行了多项药物的临床试验，但目前没有明确证据表明某种特定药物有显著作用。在脊髓缺血中已经研究了最著名的一类药物，皮质类固醇。动物研究中，在主动脉钳夹之前给予甲强龙，能够降低脊髓缺血的风险。但尚未获得大规模临床试验的证实。纳洛酮在细胞模型中显示出神经保护作用，在兔脊髓缺血模型中显示其具有运动恢复功能，但在人体研究中尚未显示益处。实验室和动物模型中研究了更多新型药物，包括硫化氢和microRNA 204抑制剂等，结果喜忧参半。

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脑卒中

世界卫生组织调查结果显示，中国脑卒中发生率为250 /10万，位居世界第1位。我国第3次国民死因调查结果表明，脑卒中已经升为中国第1位死因和致残原因。世界卫生组织将卒中定义为“持续24h以上的，由脑血管原因造成的，神经系统部分或全部功能的丧失，在24h之内死亡的神经功能缺失病例亦在此之列“。围术期脑卒中定义为在手术过程中或手术后30天内由于缺血或出血性原因导致的脑卒中。

大型临床研究显示，心脏和颈动脉手术围术期脑卒中的风险最高，约4%～5%；非颈动脉手术围术期脑卒中发生率为0.6％；接受非心脏、非血管外科手术的一般人群，脑卒中的风险显著降低，依据是否存在高危因素，报道的发病率分别为0.1％和2％；在存在危险因素的非心脏手术患者中，围术期隐性卒中的发生率为10%，即无卒中症状的患者中有10%的患者在术后MRI显示与脑卒中相符的核磁共振表现。这些惊人的发现表明围手术期脑卒中的发生率和患病率远高于预期。因此，早期识别和预防变得尤为重要。

关于脑卒中的危险因素，脑血管疾病的证据是最强的单一危险因素，包括既往脑卒中史或短暂性脑缺血发作史，其他重要的的危险因素包括老龄、心脏病史、房颤史、肾衰/透析史、高血压史、吸烟史和女性。高危手术，如颈动脉手术、体外循环心脏手术、主动脉弓手术，任何需要循环停止的手术，脑卒中的风险都大大高于其他围术期人群。围手术期的危险因素包括必须停止抗血小板/抗凝治疗、严重贫血、高凝状态等。与未发生脑卒中的人群及非围术期的普通人群相比，围手术期脑卒中患者的死亡率增加了八倍，绝对死亡率增加了21％。

考虑到围术期脑卒中的不可逆转性，预防策略尤为重要。1、美国神经外科麻醉与重症治疗学会（SNACC）建议脑卒中后择期手术推迟6个月。2、建议在围术期预防使用他汀类药物、抗血小板药物和抗凝药物。关于β受体阻滞剂，争议较大。围术期缺血评估试验(POISE)结果显示，使用β受体阻滞剂后脑卒中的发生率和死亡率更高。因此目前仅建议使用β受体阻滞剂治疗的患者继续使用。3、其它的神经保护预防策略包括硫喷妥钠、吸入麻醉药、镁和低温，已经被提出，但尚没有明显的证据可供常规推荐。4、颈动脉疾病的检查和治疗也可以进行，但需要考虑到颈动脉手术本身增加了脑卒中的风险，因此必须权衡利弊。5、围术期血压控制至关重要。近年来，人们逐步意识到术中将MAP维持在65mm Hg以上可以避免发生不良后果。在普外科手术中，MAP较基础血压下降30%以上与术后缺血性脑卒中的发生相关。而在需要体外循环的手术中，MAP是重要的血流动力学干预指标。6、围术期血糖控制也是预防脑卒中的重要因素。尽管并不建议严格控制血糖，但研究表明，严重的高血糖和低血糖都会使脑卒中患者预后更差。因此，建议围术期血糖控制在140-180mg/dl范围内。

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术后视力丧失

术后视力丧失（postoperative visual loss，POVL）是手术中潜在的致残性并发症。虽然非常罕见，但往往是灾难性的，目前无有效的治疗手段，预后极差，因此重在预防。虽然POVL的总体发病率相对较低，但具体的手术过程对POVL的风险更高，心脏手术和脊柱后路手术是POVL发病率最高的手术。根据数据库报告，POVL的总体发病率约在0.02-0.2%，缺血性视神经病变(ION)为0.1%。

研究发现某些疾病包括术前贫血、血管危险因素(例如高血压、糖尿病、周围血管疾病、冠状动脉疾病、既往脑卒中史、颈动脉狭窄)、肥胖症和吸烟以及其他术前特征 (例如男性(72%)和糖尿病性视网膜病变)可能与术后视力丧失有关。更重要的是，俯卧位手术、手术时间较长和术中大量失血会大大增加POVL的发生率。因此，对于存在上述高危因素的患者，术前应告知有发生POVL的风险。POVL的具体发病机制不清，其相关研究多为证据等级较低的回顾性或病例报告。目前认为，其主要病因可能是缺血性视神经病变(89%)和视网膜中央动脉阻塞 (11%)。缺血性视神经病变患者临床表现为无痛性视力下降、视野缺损、偏盲甚至完全失明，67%双眼受累。视网膜中央动脉阻塞引起的POVL临床表现为单眼无痛性视力丧失，常伴有眼肌麻痹、角膜擦伤和眼周软组织的损伤，多与医源性损伤有关(如术中眼球直接受到外部机械性压迫)。2006 年，美国麻醉医师协会成立POVL专责小组，对该并发症可能的病因、治疗和预防进行了详细地阐述达成了一致性结论，并在2012和2019年进行了更新。

目前针对POVL仍无有效的治疗方案。上述专责小组指出俯卧位脊柱长时间手术或潜在大出血风险或两个危险因素同时存在时，为并发POVL的高危患者。POVL贵在预防，术前摆体位时，手术医师、麻醉医师和巡回护士应注意保护眼睛，避免直接压迫眼球，可采用Mayfield头架固定头部。术中巡回护士应定时检查眼部，避免术中体位变换时压迫眼球。尤其在骨科医师一顿置钉、矫形操作之后，巡回护士一定要观察下眼部情况。文献报道的脊柱侧弯矫形术后视力丧失的患者多为年轻患者。尤其对于视网膜中央动脉阻塞，术中密切关注眼部受压情况可以大大降低POVL的发生。

麻醉苏醒后立即进行视力检查，一旦发现视力损害，应立即对症治疗，同时请眼科医师会诊以明确诊断，进一步治疗包括纠正贫血、提高动脉血氧含量、稳定血液动力学。该专责小组也认为使用糖皮质激素、抗血小板制剂和降眼压的药物对缺血性视神经病变的治疗无效。也有研究报道，对于视网膜中央动脉阻塞，在6～8h 内进行溶栓治疗，改善视网膜的血供对患者可能有益。

2015年JBJS发表一篇RCT研究发现，在成人腰椎融合术中，患者在俯卧位时行头部抬高，其眼压测量值明显低于患者头部处于中立状态时的眼压测量值。由于较低的眼压与视神经灌注增加相关，这种干预可以降低患者俯卧位脊柱手术后视力丧失的风险。

关于术后视力丧失，建议如下：高危患者采取分期手术，缩短单次手术时间；

术中持续监控血压，避免出现严重低血压；避免单一输注晶体液，联合应用晶体液和胶体液维持血容量；定时检测血红蛋白浓度，避免血红蛋白浓度过低；警惕缓慢性心律失常，因为眼内压增高可兴奋迷走神经。

总结

围术期涉及巨大的生理系统应激变化，这是急性外科手术因素（如失血、腹腔镜注气、倾斜体位等）与潜在的患者病理生理相互作用的过程，可能导致不良的神经系统结局。因此，进一步了解围术期神经系统并发症和病理生理学对于阐明相关风险是必要的。

PND是与手术和麻醉相关的生理应激和炎症反应以及与住院相关的环境因素之间的复杂交互作用的结果。优化麻醉管理不仅能降低PND的发生率，而且可以改善总体预后。

优化麻醉管理已经能够降低高危手术中脊髓缺血和术后视力丧失的风险，这也为进一步改善神经系统预后提供了机会。

未来需要大规模的资金投入以及设计严谨的针对某种并发症并考虑到特定干预措施的科学研究，进一步解决上述问题，这将会对卫生保健系统产生深远的影响。