星状神经节阻滞改善术后认知功能障碍研究进展
2025-06-11 来源:实用医学杂志

作者:薛茹月,李悦娴,孙德峰,大连医科大学附属第一医院麻醉科

 

术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是指手术和麻醉后认知功能较基线水平有所下降,主要表现为手术后出现的多种神经系统相关并发症。据报道,非心脏手术后患者术后1周内POCD发病率41%~75%,术后3个月的发病率18%~45%。而及时的早期干预可以有效降低POCD的发生率,从而在最大程度上减轻脑损伤。因此有效预防POCD对于患者术后恢复至关重要。

 

星状神经节阻滞(stellate ganglion block,SGB)是一项将局部麻醉药物直接注入含有星状神经节的疏松结缔组织的医疗手段,目的是对颈交感干、颈交感神经节及其延伸的节前和节后神经进行可逆性阻滞。这种操作有助于治疗多种疼痛(颈部疼痛或神经痛)和非疼痛性疾病(睡眠障碍认知障碍)。

 

既往研究报道,SGB可通过平衡自主神经系统、调节神经内分泌反应,发挥神经保护作用。SGB还可通过抑制小胶质细胞激活,抑制神经炎症,从而预防POCD发生。尽管存在SGB在多种临床应用中的研究,但关于其在预防POCD方面的综述文献相对较少,且现有文献多聚焦于其在特定疼痛管理中的效用。本文旨在通过全面综述SGB在预防POCD方面的应用和效果,以期为临床实践提供参考。

 

1. POCD的危险因素及诊断方法

 

POCD的影响不仅限于短期内的认知下降。一些研究指出,特别是在老年患者群体中,POCD可能与长期认知衰退紧密相关,并且与阿尔茨海默病等长期神经退行性疾病的发展存在潜在联系。甚至还可能对其心理健康产生负面影响,诱发抑郁和焦虑,从而降低生活质量和总体福祉。因此,理解POCD的危险因素有助于发展更有效的术前评估和术后管理策略,以最大程度地减轻POCD的负面影响。

 

1.1 POCD危险因素

 

了解POCD的危险因素对于提前识别高风险患者、实施预防策略以及优化术后管理至关重要。POCD的危险因素是多方面的,包括患者、麻醉和手术相关危险因素等。但最常见的危险因素包括年龄、受教育水平、术前存在的认知障碍,既往中风、糖尿病、功能状态不佳、手术类型及持续时间等。

 

既往研究表明年龄是短期和长期环境中POCD的危险因素。在接受择期手术>65岁的高龄患者中,30%~40%发展为早期POCD,而10%~15%发展为晚期POCD。其次,研究表明,受教育程度低也是POCD的关键风险因素,受教育程度与POCD测试评分呈正相关。POCD的发生率在非心脏手术和心脏手术之间也存在显著差异,接受心脏手术的成年人POCD发生率高达60%。

 

此外,长期以来,麻醉剂一直被认为在POCD的发生中起到关键作用,例如,七氟醚由于其神经毒性作用常常用于动物实验中,来制作POCD的动物模型。除常见的风险因素外,术后的疼痛管理中使用的镇痛药物也可能会增加POCD发生风险,目前尚未明确,还需进一步探索。

 

1.2 POCD诊断方法

 

目前,POCD的诊断标准尚未统一。通常,POCD的诊断主要依赖于比较手术前后的认知功能量表测试结果,其中对记忆力和智力损伤的评估是关键。目前广泛应用的测试工具包括蒙特利尔认知评估量表(Mo CA)和简易智力状态检查(MMSE)等。

 

然而,大多数研究者会根据自己的研究内容和方法来定义POCD。比如,将神经心理学测试得分简化为一个二元变量,以便对POCD进行更精确的定义。目前,有越来越多的研究使用z评分来定义POCD,确切的说是两项或多项神经心理学测试的z分数≤1.96或更高。这使得POCD的诊断更为精确,为患者提供了更为科学和细致的评估。

 

2. 星状神经节的解剖特征与阻滞方法

 

2.1 星状神经节的解剖

 

星状神经节是交感神经系统的组成部分,通常位于第七颈椎(C7)和第一胸椎(T1)间,位置可变,因形似星星得名。其深藏于颈前侧,近脊柱侧面,邻近重要结构如颈总、内、外动脉、椎动脉及颈椎神经、气管、食管。由于其解剖位置的复杂性,进行星状神经节阻滞时需要高度的精确性和技术熟练度。

 

2.2 SGB操作方法及安全性

 

ZHANG等研究表明,根据体表标志物,结合超声引导下的SGB比传统的盲法技术更安全且准确,成功率高达98%。在操作时,患者头偏向一侧,采用高频探头(6~13 MHz)放置在环状软骨的水平,然后向尾部移动以识别C6横突及其突出的前结节和较小的后结节,图像中还会显示甲状腺,颈动脉,可压缩的颈内静脉,椎前筋膜和颈长肌。由于星状神经节常常显影不清,麻醉药物可注射在颈长肌的表面,颈长肌是一块位于颈部较浅层的肌肉,紧邻星状神经节。由于这种解剖上的接近性,药物可以从颈长肌表面较容易地扩散到星状神经节。

 

超声引导下的SGB提高了阻滞质量并减少了局麻药的用量。仅4 m L 0.375%罗哌卡因即可实现最佳阻滞效果。此外,超声引导SGB可以直接观察血管结构和软组织,这大大增加了手术的精确性和安全性。临床研究已经证实,在C6水平行超声引导的侧入路SGB,可以最大程度地减少血管穿刺及其他并发症的风险。这进一步证实了超声引导下SGB的安全性,使其成为一种更为可靠和有效的治疗手段。

 

3. SGB预防POCD的潜在机制分析

 

3.1 SGB扩张脑血管

 

良好的脑灌注对于维持大脑功能至关重要,它保证了大脑获得充足的氧气和营养。而脑的交感神经系统通过调节脑血管的反应性,可能对脑灌注的调节发挥一定的作用。SGB可能通过减少头颈部区域的交感神经活动,有效地减轻了脑血管的痉挛状态,调节脑血流量,从而有助于改进和增强神经功能。研究显示,术中和术后的脑血流变化,特别是脑灌注不足,可能与POCD的发展有关。

 

SAMAGH等对动脉瘤蛛网膜下腔出血患者实施SGB可降低脑血管的阻力,增加脑灌注以及改善术后脑血流速度。此外,DAVIS等的研究中,针对可逆性脑血管收缩综合征的患者,重复实施3次SGB后,间隔13 h的影像学显示血管痉挛减弱。SGB通过改善大脑的血液循环状态,进而延缓中枢神经系统的衰老进程。这有助于减缓认知障碍的发展,并可能在防治POCD方面发挥一定作用。

 

3.2 SGB调节炎症反应

 

在血脑屏障的保护之下,中枢神经系统通常被视为一个免疫特权部位。除非出现炎症或损伤,否则外周免疫细胞通常无法穿透血脑屏障进入中枢神经系统。这种独特的机制确保了中枢神经系统的环境的稳定性。

 

现有证据表明,手术和麻醉不仅会导致外周血中炎症因子增多,还会诱发中枢神经系统的炎症反应。临床研究表明,组织损伤导致的交感神经过度激活可以增加促炎细胞因子的分泌,而实施SGB可以减少促炎细胞因子的产生,并促进抗炎的白细胞介素-10(IL-10)的生成。因此,SGB能有效减轻中枢神经系统和外周区域的炎症反应。

 

另外,小胶质细胞的激活与POCD的发生密切相关。动物实验研究发现,在大鼠肝切除模型中,SGB可抑制术后小胶质细胞中TLR4/NF-κB通路的激活,降低了促炎细胞因子(如TNF-α、IL-1β和IL-6)的产生,从而减轻神经炎症,达到预防POCD的作用。

 

3.3 SGB调节氧化应激

 

手术过程及其后续的炎症反应增强了氧化酶的活性,同时抑制了抗氧化酶的活性,周围的氧化应激可能通过血脑屏障完整性失调诱导或加剧神经元炎症促使大脑发生氧化应激损伤。此外,手术引起的急性炎症以及缺血再灌注损伤,会打破原有的氧化应激平衡。与侵入性较小的手术相比,在大手术中格外严重。多项研究证实,SGB可通过降低一氧化氮(NO)和丙二醛(MDA)等氧化酶水平,同时增加超氧化物歧化酶(SOD)谷胱甘肽过氧化物酶(GSH)等抗氧化酶水平,减轻脑缺血损伤。这些发现表明SGB可能通过调节氧化应激反应来发挥其神经保护作用。

 

3.4 SGB降低术后疼痛

 

术后疼痛是手术后的一种常见现象,如果持续时间较长,它可能会对患者的认知能力产生不利影响。这种疼痛能触发大脑中负责情绪和认知处理的区域活动的变化,从而可能导致患者在注意力、记忆力以及认知功能出现明显的衰退。而SGB既往多用于治疗疼痛相关疾病,通过降低交感神经张力及降低中枢敏化发挥镇痛作用。

 

在一项剖宫产手术的研究中,术前实施SGB被发现能有效缓解术后疼痛并改善焦虑,术后视觉模拟评分(VAS)降低证实了其效果。这表明SGB不仅能够提高患者术后的舒适度,还可能通过减轻疼痛来保护患者的认知功能,从而在术后恢复过程中发挥重要作用。

 

3.5 SGB改善睡眠

 

睡眠障碍是手术前的一种普遍现象,良好的睡眠对于大脑功能和认知健康至关重要。睡眠障碍不仅会导致学习和记忆功能受损,还会阻碍新记忆的形成。术前的睡眠障碍可能导致手术后24 h内神经炎症加剧、神经元受损、血脑屏障的破坏以及记忆功能障碍的增加。研究表明,手术后的睡眠问题可能会影响术后的认知功能。

 

褪黑素与睡眠之间有着密切的关系,褪黑素是一种由松果体(位于大脑中)分泌的激素,它在调节人体的生物钟和睡眠-觉醒周期中扮演着关键角色。褪黑素还具有神经保护作用,不仅能够抗炎、抗氧化、抗凋亡,还促进神经元的增殖和分化,从而改善衰老所致的认知退化。

 

手术刺激导致的应激反应会激活下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴),导致皮质醇等应激激素的分泌增加,这些激素的变化可能会干扰褪黑素的正常分泌节律。研究表明,右侧SGB后褪黑素水平上升,有助于改善睡眠质量和认知功能,从而改善因睡眠剥夺引起的学习记忆功能障碍。SGB通过减轻应激反应、改善睡眠模式以及减少对某些药物的需求,可能有助于稳定和正常化手术后患者的褪黑素分泌,从而对其整体恢复和睡眠质量产生积极影响。

 

3.6 SGB减少术后并发症

 

一些研究已经发现,肠道与大脑之间存在着复杂的相互作用,胃肠道功能障碍之所以会导致神经精神疾病,是由于“肠漏”和微生物易位。肠道中的微生物群(肠道菌群)和肠道黏膜的健康状态可以影响大脑功能和认知功能。这是因为肠道中的微生物可以产生化学物质,通过神经系统和免疫系统的信号传递到大脑,影响认知功能。对腹腔镜结直肠癌手术患者术前行SGB,发现SGB促进肠胃功能的恢复、早期肠鸣音和首次排气的恢复,同时还减弱了应激反应。目前,还需要更深入地了解这一技术以及如何在手术前或手术后管理肠道健康以降低POCD的风险。

 

4. 展望

 

综上所述,SGB将会在预防老年患者POCD中展现出良好的效果,它通过调控脑血管、减轻氧化应激以及抑制炎症反应来发挥其疗效。在超声引导下的可视化SGB疗法节约了局部麻醉药物,安全且副作用少。因此,未来SGB在不同疾病中的应用具有广阔的前景。但还需要进一步深入研究SGB的具体作用机制,优化其应用技术,并在多样的手术类型及不同患者群体中验证其疗效。这不仅将推动我们对SGB的深入理解,也可能给老年患者的认知领域带来革命性的变化。

 

来源:薛茹月,李悦娴,孙德峰.星状神经节阻滞改善术后认知功能障碍研究进展[J].实用医学杂志,2024,40(11):1500-1504.


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