心脏外科术后谵妄的危险因素及预防的研究进展
2024-11-19 来源:心肺血管病杂志

作者:张心恬,葛彦虎,张冬妮,马骏,首都医科大学附属北京安贞医院- 北京市心肺血管疾病研究所 麻醉中心

 

术后谵妄是麻醉和手术后精神状态的急性波动性改变,以注意力、意识和认知功能的急性改变为特征,发生率约为18.4%。术后谵妄是患者在易感因素和诱发因素共同作用下发生病理改变而产生的急性脑病的临床表现。心血管手术术后谵妄是心脏外科手术严重并发症,其发病率高于非心脏手术,发病率高达33.6%。

 

术后谵妄不仅延长患者ICU 停留时间和住院时间、增加住院费用,升高近期和远期死亡率,还与患者术后的认知障碍、痴呆、日常生活活动能力下降均密切相关。因此早期识别危险因素,控制可改变的危险因素,预防术后谵妄的发生至关重要。本文对近年来心脏手术外科术后谵妄危险因素对相关研究进行综述。

 

1.易感因素

 

1)年龄

 

研究表明,术后谵妄的风险随着年龄的增加而增加,年龄> 70 岁的患者术后谵妄的发生率是年龄较低者的4倍。老年患者其大脑退行性变导致其谵妄的易感性增加,在相同的诱因时,其谵妄的发生率增加。衰老可导致大脑的连通性改变、神经炎症、神经胶质细胞的改变和血管的改变。

 

随着年龄的增加大脑网络连通性退化,胆碱能和去甲肾上腺素能神经元退化都会使大脑脆弱性增加。衰老也可导致神经变性,导致小胶质细胞和星形胶质细胞对继发性炎症产生促炎反应。星形胶质细胞在神经变性过程中失去与健康神经元的相互作用,而受到代谢损害,破坏了其对神经元代谢的支持。此外,衰老也可引起脑血管的改变,大脑灌注、血管反应性及血脑屏障受损使大脑更容易受能量氧气供应中断和循环中炎症分子的影响,使其谵妄的发生风险增加。

 

2)认知障碍

 

研究表明术前认知功能障碍是心脏手术术后谵妄的重要影响因素,术前存在认知障碍的患者术后发生谵妄的风险增加了4 倍以上。谵妄的风险随着术前认知障碍和神经病理学的严重程度增加而增加,术前认知功能障碍与突触丧失和脑白质病变等神经退行性变、小胶质细胞激活和胆碱能功能降低密切相关,病变的神经系统更易受手术相关的炎症影响而使患者发生谵妄。

 

3)脑血管疾病

 

有研究表明术前脑血管疾病与术后谵妄相关,包括颅外的颈动脉、椎动脉和颅内脑动脉,同时脑血管自动调节受损与术后谵妄之间存在关联。术中及术后脑氧饱和度降低与心脏手术术后谵妄相关,而改善脑氧饱和度的干预措施,如优化机械通气策略、给予血管活性药物、输液和输血等,可减少心脏手术患者术后谵妄风险,并缩短重症监护室的住院时间。

 

4)抑郁症

 

心脏手术中抑郁症的患病率可达30%~40%,而抑郁症是术后谵妄的独立危险因素,术前持续的重度抑郁发作的患者术后谵妄风险增加近4 倍。一项1 120 例心脏手术患者术前抑郁与术后谵妄的研究显示,抑郁症患者发生术后谵妄的概率比非抑郁症患者高2.19 倍,且抑郁症对术后谵妄的影响随年龄增加而降低,62 岁以下抑郁症患者出现术后谵妄的风险明显增高。

 

术前抑郁引起术后谵妄的机制包括皮质醇浓度升高、大脑中5- 羟色胺活性增加及身体状况不佳,同时抑郁症患者可伴发术前认知功能障碍及脑血管疾病自动调节作用受损,亦可导致术后谵妄的发生。

 

5)虚弱

 

虚弱表现为因生理和认知储备衰退而导致的脆弱性增加及抵抗压力的能力下降,与术后谵妄的发病率增高独立相关,并不受年龄、手术类型、虚弱及术后谵妄诊断方法的影响。一项前瞻性队列研究发现,心脏手术患者的虚弱导致术后谵妄风险增加4.9 倍,合并术前虚弱和术后谵妄的患者术后1 年内的日常生活活动评分降低且死亡率增高。

 

6)睡眠障碍

 

睡眠障碍在手术患者中很常见,包括阻塞性睡眠呼吸暂停、总睡眠时间减少、睡眠碎片化、昼夜节律紊乱等。一项前瞻性观察性研究发现阻塞性睡眠呼吸暂停是术后谵妄的独立危险因素。在心脏外科监护室中,非典型睡眠的存在和快速眼动睡眠的缺乏与术后谵妄相关。

 

睡眠障碍与认知功能障碍、抑郁和痴呆密切相关,可通过神经炎症、神经递质活动的变化、血脑屏障、脑血管疾病、大脑自动调节中断、交感- 迷走神经失衡,以及大脑生物能中断等机制导致术后谵妄。在监护室中,噪音、光线及频繁的干扰都会导致患者睡眠质量偏差,通过简单的眼罩耳塞等护理方式,可改善上述干扰因素,降低患者术后谵妄发生率。

 

2.诱发因素

 

1)肾功能不全研究表明术前肾功能不全是冠状动脉旁路移植术后谵妄的危险因素。同时,术后肾功能不全也可导致体外循环心脏手术患者术后谵妄发病率增加。其机制主要包括肾清除率受损引起的神经毒素或致谵妄药物的积聚、全身性细胞因子介导的神经炎症过程的上调,以及容量超负荷状态,目前尚不明确肾脏替代治疗是否会改善肾功能不全对术后谵妄的影响。

 

2)胆碱酯酶活性一项前瞻性队列研究发现,心脏外科手术前胆碱酯酶活性降低与术后谵妄发生风险增加独立相关。Saha 等的观察性研究发现围手术期胆碱酯酶活性下降超过50% 及术后胆碱酯酶活性低于4 800 U/L 与发生术后谵妄的风险增加独立相关。胆碱能抗炎通路是神经免疫调节通路之一,当组织损伤或感染时,迷走神经释放乙酰胆碱,可抑制免疫细胞对促炎因子产生。胆碱酯酶受药物代谢系统和免疫系统共同调节,心脏手术后的胆碱酯酶活性降低可能是由炎症及蛋白水解导致的。

 

3)主动脉阻断时间及体外循环时长

 

早年有研究认为手术类型与术后谵妄相关,瓣膜手术及瓣膜合并旁路移植手术的患者发生术后谵妄的概率更高,但近年来有多项研究认为手术类型与术后谵妄发病率无关,而与主动脉阻断及体外循环时长有关,越长的主动脉阻断时间可能意味着更复杂的手术与更多心脏血管操作,从而产生更多动脉粥样硬化斑块、血栓、血小板聚集体、脂肪、气体等栓子。体外循环可通过脑灌注不足、缺血、炎症反应、脑高热、缺血再灌注损伤等导致脑损伤,从而导致术后谵妄的发生率增高。

 

4)围术期血制品输注

 

一项关于体外循环心脏手术的荟萃分析发现,围手术期血制品输注是术后谵妄的危险因素。Rugider 等学者研究发现输注血小板是术后谵妄的独立危险因素。动物研究表明,输血会增加IL-6 的水平,并导致神经炎症和认知功能障碍。术中输血与几个因素有内在联系,包括术前贫血、术中失血、输液量以及血流动力学稳定性。低血红蛋白或贫血可通过降低大脑中的血氧水平或储备能力,从而导致术后谵妄。

 

5)心房颤动

 

研究发现术前心房颤动是心脏手术术后谵妄的独立危险因素,可导致术后谵妄风险增加7 倍以上。同时研究发现术后新发心房颤动亦可导致术后谵妄发病率增加。心房颤动可产生栓子导致脑栓塞及脑血管灌注不足,同时由于心房颤动通过减少心排血量导致动脉低血压可增加大脑缺氧的可能,导致术后谵妄发病率增高。

 

6)机械通气时间

 

Smulter 等研究发现,机械通气时间延长与术后谵妄发病率增加相关。机械通气时间延长有很多潜在原因,包括肺部合并症、手术并发症及麻醉并发症等。机械通气可导致患者不舒适及躁动,监护室中患者经常需要使用镇静镇痛药以及肢体束缚使患者耐受气管导管,其中苯二氮卓类的镇静药可增加皮质丘脑网络中γ- 氨基丁酸能张力从而导致大脑无意识状态从而增加谵妄的风险。目前没有证据证明右美托咪啶可以减少术后谵妄的风险。

 

3.预防

 

1)非药物干预

 

多种干预措施可以降低高危患者发生谵妄的风险,包括物理治疗、康复、认知刺激、早期动员、非药物促进睡眠、纠正感觉障碍、识别和治疗潜在原因或术后并发症、疼痛管理、避免便秘、保证水分营养及氧气输送等。住院老年人生活项目是一种综合护理模式,可以系统地改善患者视觉和听力损害、行动不便、定向障碍、睡眠剥夺以及脱水等问题,有效的减少谵妄的发生率。

 

2)药物干预

 

多项研究评估了抗精神病药物在预防高危患者谵妄方面的可能性。目前并不支持使用氟哌啶醇或第二代抗精神病药物来预防谵妄。关于褪黑素对术后谵妄预防作用的研究结论相互矛盾,可能与研究规模较小以及方法学差异有关。胆碱酯酶抑制剂尚未被证明能降低谵妄的发生率、严重程度或持续时间,这可能因为患者没有预先存在的胆碱能缺陷,所以无法通过校正单一神经递质的水平来预防谵妄。

 

4.展望

 

综上所述,术后谵妄是心脏外科的常见并发症,可能导致机械通气时间、重症监护室停留时间和住院时间延长,住院费用增加以及住院病死率升高,影响患者预后,增加患者的经济负担以及患者和家属的痛苦。因此早期识别上述危险因素,对可更改的因素积极调整并预防,对患者具有重要意义。由于谵妄是由多种病因及多种神经生物学机制作用产生的,日后的研究重点在于致病的共同途径以及针对性的治疗。

 

来源:张心恬,葛彦虎,张冬妮等.心脏外科术后谵妄的危险因素及预防的研究进展[J].心肺血管病杂志,2024,43(01):84-87.


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