贫血患者腹腔镜手术中脑氧饱和度与神经损伤标志物的变化

苏秀珠，张 燕，王丽萍

联勤保障部队第九〇〇医院 麻醉与围术期医学科，福建福州 350025

贫血在外科手术患者中并不罕见，据相关研究报道，1/3择期手术患者术前合并贫血，且术前贫血可使潜在的急慢性疾病复杂化，是患者围术期并发症发生和死亡的独立危险因素[1]。然而，目前贫血对围术期中枢神经相关并发症的研究很少。腹腔镜手术尽管可提供良好的手术视野和空间，但术中气腹和气腹气体CO2的吸收可引起胸膜腔内压升高、肺顺应性降低及外周血管阻力升高，导致肺内通气/血流失衡，且头低位容易引起脑部血液回流受限，导致过度灌注，从而影响氧合[2-3]。本研究拟通过比较不同贫血程度患者在腹腔镜手术中的脑氧饱和度，评价贫血是否更容易引起缺氧相关的神经损伤，从而导致术后认知功能障碍( p ostoperative cognitive dysfunction，POCD)的发生。

对象和方法

1 研究对象 选取2018年10月- 2019年10月拟择期腹腔镜手术患者。纳入标准：美国麻醉医师 协 会 (American Society of Anesthesiologists，ASA)分级Ⅰ～Ⅱ级，年龄20 ～ 65岁，体质量指数(body mass index，BMI) 18 ～ 27 kg/m2，无心血脑系统性疾病病史。排除标准：吸烟或酗酒史；癫痫及其他神经系统疾病或精神病史；近期服用过神经精神类药物；文化程度过低，易造成沟通误解；术前蒙特利尔认知评估(Montreal cognitive assessment，MoCA)评分＜26分者。剔除标准：术中因需接受输血治疗；术中因需转开腹手术；手术时间＞3 h或气腹时间＜60 min；术后苏醒延迟。本研究经联勤保障部队第九〇〇医院医学伦理协会 批准(ICE-2018-038)，并与患者签署知情同意书。

2 分组设计 参考《内科学》贫血严重程度的划分标准[4]，根据术前血红蛋白浓度(hemoglobin，Hb)，将入选患者分为3组：正常组(N组，Hb＞120 g/L)，轻度贫血组(A组，90 ～ 120 g/L)，中度贫 血组(B组，60 ～ 90 g/L)。

3 麻醉方案 所有患者手术入室后行常规心电监护，使用局部脑氧饱和度监测仪(EGOS-600A，中国苏州)监测脑氧饱和度(regional oxygen saturation，rSO2)，麻醉诱导前(T0)的rSO2作为基线值。采用静脉快速诱导后气管插管，双肺通气，潮气量6 ～8 mL/kg，呼吸频率12 ～ 30 次/min，吸入氧浓度50%，并视情况调整呼吸参数以维持气道压力和呼气末二氧化碳分压处于正常水平。术中气腹压力维 持10 ～ 12 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，使用Nacrotrend监测麻醉深度，持续静脉输注瑞芬太尼并吸入七氟醚使麻醉深度维持在D1- E1分级水平，并根据情况间断注射顺阿曲库铵维持肌肉松弛。若术中心率(heart rate，HR)低于45/min视为窦性心动过缓，给予阿托品0.05 mg/kg静脉注射处理。若术中平均动脉压(mean arterial pressure，MAP)低于术前30%视为血压过低，给予麻黄碱6 mg静脉注射处理。所有患者手术结束后均送至麻醉复苏室，行麻醉复苏及拔出气管导管。麻醉诱导至出手术室为麻醉时间，麻醉停药至意识恢复为苏 醒时间，苏醒时间＞30 min为苏醒延迟。

4 主要观察指标 rSO2：记录手术开始(平卧位，T1)、改变体位(头低脚高位30°，T2)、改变体位后40 min(T3)、人工气腹结束(平卧位，T4)时的MAP、HR、脉搏氧饱和度(SPO2)以及呼气末二 氧化碳分压(etCO2)。计算各时间点rSO2的平均值。

5 次 要 观 察 指 标 脑 氧 合 不 良 发 生 率：术中rSO2较基础值下降20%以上且时间超过30 s的情况，记为脑氧合不良。血清中枢神经特异性蛋白(S-100β)浓度：于术前1 d和术后1 d留取静脉血标本，采用酶联免疫吸附法检测血清S-100β浓度。MoCA测试：由同一名麻醉医师于术前1 d和术后7 d上午行MoCA测试，术后MoCA评分低于26分或较术前1 d低 2分为发生POCD，统计各 组的POCD发生率。

6 统计学分析 使用SPSS23.0进行研究资料分析。观测资料中的计量数据，符合正态分布的计量资料以±s 表示，多组间的比较为两因素重复测量方差分析(统计量为F)+ 两两比较LSD-t检验(统计量LSD-t)。不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位数)表示，组间比较采用Mann-Whitney U检验，组内比较采用Wilcoxon符号秩检验。计数资料以例数及率表示。多组间比较为整体 + 分割χ2检验(统计量为χ2)。统计推断的检验水准α =0.05。

表 1 三组患者一般情况比较Tab. 1 Comparison of baseline data among the three groups

结 果

1 三组一般情况比较 共143例患者入选研究，其中6例患者术中接受输血治疗、3例患者手术时间大于3 h、2例患者苏醒延迟被剔除，最终132例患者完成研究(N组58例，A组45例，B组29例)。三组患者年龄、性别、BMI、麻醉时间、气腹时间均无统计学差异(P＞0.05)。与N组比较，A组苏醒时间无统计学差异，B组苏醒时间明 显延长(P＜0.05)。见表1。

2 三组脑氧饱和度比较 三组术中脑氧合不良发生率，N组为10.4%，A组为15.6%，B组为34.5%。与N组比较，A组在各时间段的rSO2和术中脑氧合不良发生率无统计学差异(P ＞ 0.05)，B组在T0和T3-4时的rSO2降低，术中脑氧合不良发生率升高( P＜0.05)。见表2。

3 三组血清S-100β水平和术后认知功能比较 三组术前血清S-100β浓度和MoCA评分无统计学差异(P＞0.05)。三组术后血清S-100β浓度均较术前升高(P＜0.05)。B组术后MoCA评分较术前降低(P＜0.05)，N组和A组无统计学差异(P＞0.05)。与N组比较，B组术后血清S-100β浓度升高，MoCA评分降低，POCD发生率升高(P＜0.05)。见 表3。

表 2 三组各时间段中脑氧饱和度比较Tab. 2 Comparison of rSO2 at different time points among the three groups

讨 论

最近研究显示，贫血可引起患者脑部氧浓度下降，而纠正贫血可明显改善患者脑氧合[5-6]。本研究中，B组术前rSO2较正常患者明显降低，说明中度贫血患者术前因血液携氧能力的下降而造成了脑部局部氧供的改变，提示我们在围术期应注意其他影响脑部灌注的因素，避免进一步加重脑部的供氧不足。

表 3 三组患者血清S-100β和术后认知功能变化比较Tab. 3 Comparison of serum S-100β and cognitive function among the three groups

影响脑局部氧浓度的因素众多，气腹以及头低脚高位并不一定会影响rSO2[7-8]。本研究中，N组和A组在各时间点脑氧浓度的改变并无统计学差异，说明较高的血红蛋白水平可较好地避免腹腔镜术中脑氧合不良的发生。然而，本研究发现中度贫血可引起手术后期(T3-4)的rSO2明显下降。参考过去的研究，头低位可进一步增加心脏前负荷，使大脑静脉回流受阻，增加脑血管内静水压力，相应地增加颅内压，造成脑水肿[9]。而且，随着气腹时间的延长，体内CO2的蓄积可引起脑血管的进一步扩张，这一系列脑血流的变化可引起脑组织氧灌注和氧弥散受损，导致脑血流和rSO2降低[10-11]。由此我们推测，中度贫血导致的血液液氧能力下降可将腹腔镜术中已失衡的脑部氧合推向失代偿，最终引起脑部缺氧性损伤的发生。

本研究除了rSO2数值的绝对变化外，还比较了各组间rSO2数值的相对变化。根据以往研究，rSO2数值的相对变化可反映大脑氧供需平衡变化趋势，rSO2下降相对值 ＜ 12%提示脑部可能已经发生缺血缺氧[12]；而术中rSO2下降超过20%则与POCD的发生密切相关[13]。因此，我们以术中rSO2较其基线值下降20%作为术中氧合不良的参照，结果发现中度贫血患者术更容易出现rSO2大幅下降的情况，提示中度贫血引起的携氧能力下降，可能增加患者术中出现脑氧合不良的风险，这与过往研究基本一致[14]。

参考过去的研究，术中脑局部氧浓度的下降与术后认知功能障碍相关[15]。这可能与缺氧时间过长介导的脑损伤有关，而血清S-100β蛋白可良好反映这一过程中脑损伤的程度高低[16]。为了更好探讨中度贫血脑氧合不良风险的临床意义，我们进一步观察了各组血清S-100β蛋白，并统计POCD的发生率。结果发现，B组术后血清S-100β水平和POCD发生率较其他两组明显升高，说明中度贫血患者术后更容易发生POCD，这与其术中存在更严重的中枢神经损伤有关。参考近期多项前瞻性随机对照研究，积极干预(如纠正贫血)，维持术中rSO2降低幅度低于基础值的20%或15%，有利于防止围术期神经认知障碍发生，改善患者预后[17]。这些研究提示，中度贫血患者更频繁地出现脑氧饱和度下降，介导缺氧性中枢炎性反应，最终引起中枢神经损伤[18]。这一结果可通过纠正术前贫血得到有效预防。

综上所述，中度贫血患者在腹腔镜手术中更容易出现脑氧饱和度下降和中枢神经损伤，POCD发生率更高，临床上应积极预防。