老年患者麻醉技术与术后认知功能障碍:当前证据与围术期策略Anesthetic Techniques and Postoperative Cognitive Dysfunction in Older Adults: Current Evidence and Perioperative Strategies

环球医讯 / 认知障碍来源:www.mdpi.com罗马尼亚 - 英语2026-09-01 12:39:00 - 阅读时长27分钟 - 13123字
本文综述了老年患者术后认知功能障碍(POCD)的病理生理机制、风险因素及麻醉技术影响。研究表明神经炎症、血脑屏障破坏和氧化应激是POCD的核心机制,老年患者易受全身麻醉、血流动力学不稳定和炎症反应影响。虽然比较不同麻醉技术的证据仍存在异质性,但个体化麻醉计划、避免过度麻醉深度、多模式镇痛及优化围术期管理可能降低POCD风险。文章强调目前无明确证据支持某一种麻醉技术在预防POCD方面具有绝对优势,未来需要更多高质量研究探索个性化围术期护理策略。
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老年患者麻醉技术与术后认知功能障碍:当前证据与围术期策略

摘要

背景与目的:随着老年外科患者的增加,术后认知功能障碍(POCD)已成为重大关切,与记忆、注意力和执行功能障碍相关。POCD增加了发病率,延长了住院时间,并降低了生活质量。本综述探讨了POCD的潜在机制,着重于神经炎症、血脑屏障(BBB)破坏和氧化应激,并评估了麻醉技术对老年患者认知结果的影响。材料与方法:本叙述性综述采用有针对性的文献检索,以识别有关老年外科患者POCD的相关临床、转化和机制证据。证据进行了定性综合,特别关注研究人群、麻醉技术、认知评估方法和随访时间的异质性。结果:神经炎症、BBB受损、氧化应激、围术期应激反应和患者易感性似乎导致了POCD。比较麻醉技术的证据仍然异质。一些研究提示全身麻醉、挥发性麻醉剂与早期术后认知变化有关联,而其他比较和随机研究并未显示全身麻醉、区域麻醉、神经轴麻醉、挥发性麻醉剂和静脉麻醉方法之间存在一致的长期认知差异。区域和神经轴技术可能在特定患者中减少麻醉或阿片类药物暴露,但不应将其解释为POCD预防的明确优越选择。辅助和多模式策略,包括右美托咪定和非阿片类镇痛药,显示出潜在益处,尽管证据仍然参差不齐。结论:个体化麻醉规划、早期风险分层、避免过度麻醉深度、血流动力学优化、多模式镇痛和术后恢复策略可能有助于减少POCD的可改变因素。现有证据不支持任何麻醉技术在预防POCD方面具有明确的等级优势,需要进一步的高质量研究。

关键词:麻醉;认知;神经炎症;疼痛;神经退行性变

1. 引言

随着医学领域的持续进步和全球对更健康生活方式的日益重视,预期寿命已显著提高[1]。因此,由于老年人口的增长,接受手术的老年患者变得更为普遍。老年患者独特的围术期挑战源于生理老化特性与多种疾病状况相结合,增加了危险结果的易感性[2]。

术后认知功能障碍已成为一个主要问题,因为它影响众多患者并产生严重的临床影响[3]。术后认知功能障碍通过干扰记忆功能、注意力范围、警觉水平、情绪控制、昼夜节律和执行控制能力影响多种心理功能。流行病学研究表明,40%的老年患者在手术后出院时出现认知障碍,而12.7%的患者在出院三个月后仍保持这些缺陷[4]。神经损伤导致额外的发病率和延长的住院时间,同时降低生活质量并增加长期死亡率。POCD患者发展抑郁和焦虑的可能性增加,进一步恶化其总体健康结果。

POCD的病理生理学尚未完全明确,但最新研究表明,手术和麻醉程序通过神经炎症触发作为其主要机制。这一发展序列包括炎症介质的激活以及血脑屏障(BBB)破坏、突触可塑性损伤和神经元细胞死亡[5,6]。老年患者认知能力下降的风险增加,因为在这些干扰期间与年龄相关的脆弱性削弱了他们的BBB抵抗力。麻醉剂产生活性氧,通过氧化应激导致神经元损伤,从而加剧POCD的发展[7]。

本研究旨在深入探讨POCD的潜在病理生理机制,借鉴最新研究探讨与各种麻醉和镇痛技术相关的认知障碍途径。我们还试图识别老年群体特有的促成因素。通过综合现有文献,这项工作旨在提高麻醉医师对不同麻醉实践认知影响的理解。最终,我们旨在提高对定制麻醉策略重要性的认识,以增强老年患者术后认知恢复和整体生活质量。

2. 材料和方法

本文是对老年外科患者术后认知功能障碍(POCD)当前证据的叙述性综述,重点介绍病理生理机制、围术期风险因素、麻醉技术以及辅助策略。

在PubMed、Scopus、Web of Science和Google Scholar中进行了目标文献检索,以获取2000年至2026年间发表的研究。搜索词包括"术后认知功能障碍"、"POCD"、"术后神经认知障碍"、"老年外科"、"神经炎症"、"氧化应激"、"血脑屏障破坏"、"全身麻醉"、"区域麻醉"、"神经轴麻醉"、"右美托咪定"和"非阿片类镇痛"。

由于这是一篇叙述性综述而非系统性综述或荟萃分析,没有进行正式的方案注册、PRISMA流程图、偏倚风险评估或定量合成。基于其与POCD、麻醉和老年围术期护理的相关性,选择了相关原始研究、临床试验、系统性综述、荟萃分析和机制研究。证据进行了定性综合,特别关注研究人群、手术程序、麻醉方法、认知评估方法和随访时间的异质性。

由于本综述不涉及直接的人类或动物实验,因此不需要伦理批准和知情同意。

3. 老年患者POCD的病理生理学

3.1 神经炎症机制及其在认知衰退中的作用

炎症是针对任何系统性损伤、感染或有毒刺激的自然反应。神经炎症特指发生在中枢神经系统(CNS)中的那些炎症反应,由胶质细胞(小胶质细胞和星形胶质细胞)、浸润的外周免疫细胞和内皮细胞的激活介导[5]。小胶质细胞和星形胶质细胞的激活导致促炎细胞因子、趋化因子、活性氧和次级信号分子的分泌,可能导致BBB破坏,损害突触可塑性,导致神经元凋亡[6]。所有这些过程共同导致认知功能障碍。

神经炎症反应被广泛认为是POCD的主要促成因素。侵入性手术如外科手术触发系统性炎症,穿过BBB,导致大脑中小胶质细胞和星形胶质细胞的激活。这种激活随后促进促炎细胞因子的分泌,包括肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素如IL-1β、IL-6和IL-2,以及其他导致神经元通路破坏的介质,最终损害认知过程[8]。

一项系统性综述强调了神经炎症的双重作用,在急性期,神经炎症显示出神经保护作用,但当持续过长时间时则有害,进展为突触功能障碍和神经元损失[9]。

阿尔茨海默病(AD)和POCD之间存在重叠,表明共享潜在机制,包括神经炎症。AD研究表明,神经炎症有助于β-淀粉样蛋白斑块和tau相关神经纤维缠结的积累,从而加剧认知障碍[10]。在AD中观察到的神经炎症的多效性作用,包括保护性和神经退行性作用,也可能与POCD的病理生理学相关[9]。

长期酒精消费与脑内铁的积累相关,触发小胶质细胞激活。该过程随后刺激促炎细胞因子和活性氧(ROS)的产生,导致BBB破坏和神经元损伤[10]。由此产生的慢性炎症破坏突触可塑性、记忆和注意力,进一步加速神经退行性变。这突显了外部因素在促成神经炎症机制和认知衰退中的作用。

糖尿病是另一种与神经炎症相关的疾病。胰岛素抵抗、高血糖和改变的胰岛素信号传导导致氧化应激和慢性炎症。氧化应激是神经元退行的主要贡献者。在认知障碍的糖尿病患者中已广泛观察到TNF-α和IL-6等促炎细胞因子的高水平[11]。

外科手术立即引发极端的系统性和神经炎症反应,伴随着炎症生物标志物的即时上升,显著见于血液和脑脊液(CSF)中。Danielson等人(2020)的研究表明,这种炎症反应的强度和持续时间与术后长期认知结果密切相关[12]。CSF中炎症标志物水平升高的患者在术后三个月表现出更大程度的认知衰退[12]。

神经炎症通过几种主要机制导致认知衰退。一个关键因素是BBB的破坏,其中持续的炎症导致BBB弱化,允许循环免疫细胞浸润CNS,进一步加剧炎症[10]。此外,突触功能障碍和神经元损失是由于促炎细胞因子干扰突触传导,促进神经元凋亡,导致认知功能受损[6]。另一个关键机制是氧化应激,其中ROS的过度产生损害神经元信号通路,加速神经退行性变[11]。病理性蛋白如β-淀粉样蛋白和tau的积累加剧神经炎症,形成恶性循环,进一步加剧认知衰退[9]。

为对抗神经炎症及其对认知衰退的影响,正在探索几种策略。通过抗炎抑制剂等抗炎途径的靶向可能有助于减少神经炎症及其认知影响。然而,它们在术前和术后老年患者中的有效性需要进一步研究。另一个有希望的方法是早期生物标志物识别,测量血液和脑脊液中的TNF-6等炎症标志物可能有助于识别POCD风险患者。

术前康复策略包括认知训练、身体活动和营养优化,可能通过降低基础炎症在改善术后结果方面发挥关键作用。此外,炎症基因的作用需要进一步研究,因为研究表明编码细胞因子的基因可能积极促进老年人的认知衰退。然而,由于研究限制,假阳性的可能性仍不确定[13]。

最后,合并症及其在POCD中的作用不容忽视。炎症和疾病进展明显受到基础健康状况的影响,但研究这一联系需要转基因模型,以避免对老化复杂性质和多种共存疾病相互作用的过度简化[14]。

表1总结了与神经炎症相关认知障碍相关的主要触发因素、机制和认知影响。

3.2 手术和麻醉期间的BBB破坏

血脑屏障(BBB)是一种高度特化的半透结构,通过严格调节CNS和血液之间分子和细胞的交换来维持CNS稳态。这种保护性结构对防止有害物质进入脑实质至关重要。然而,在麻醉和手术期间,特别是在老年患者中,BBB的破坏越来越多地与POCD相关联。

BBB在维持CNS环境方面充当检查点。对该结构的任何损害都会导致脑功能障碍,促进认知衰退。在老年患者中,与年龄相关的BBB变化使其完整性在手术和麻醉干预期间更容易受到损害[15,16]。

麻醉和手术触发系统性和局部神经炎症,通常通过BBB的破坏介导。例如,静脉麻醉剂丙泊酚已被证明增强炎症介质的产生,包括IL-1β、IL-8和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1),这增强了BBB通透性[17]。这种炎症级联使患者容易发生POCD[18]。

实验动物模型研究表明,老年受试者经历了比年轻受试者更大且持续时间更长的BBB破坏。Hu等人(2025)证明了年龄依赖性的BBB损害,老年小鼠表现出更多的认知缺陷和BBB渗漏,这是由于紧密连接受损和跨细胞支持增强所致[19]。

为降低POCD风险,患者护理的个性化方法至关重要。患者风险评估应包括监测与BBB功能障碍相关的生物标志物,这有助于识别高风险患者。将综合老年评估纳入围术期护理可以进一步完善风险预测,以改善患者结果。

另一个关键考虑是定制麻醉策略。研究表明,某些麻醉技术可以显著影响BBB的完整性[17]。协调选择和使用多模式麻醉方法可能有助于最小化炎症反应,从而减少BBB破坏的风险。长期随访也很重要,因为认知衰退可能逐渐发展。在术后初始恢复阶段之后延长对老年患者的术后认知监测可能有助于早期发现和管理痴呆相关风险。

向前看,需要对BBB破坏进行机制研究,以更好地理解手术和麻醉期间发生的分子变化。特别是,研究紧密连接、氧化应激介质和促炎细胞因子如何导致BBB脆弱性将导致更针对性的干预措施。此外,研究年龄特异性机制将有助于确定老化如何影响BBB完整性,为老年患者提供更好的方法。

一个特别令人兴奋的研究领域是基于分子遗传学和临床风险因素开发个性化的麻醉方案。通过将麻醉定制到个人独特的生物特征,我们可能能够更有效地保护BBB,最终降低手术后认知并发症的风险。

3.3 氧化应激及其对神经元损伤的贡献

氧化应激源于活性氧(ROS)和活性氮物质(RNS)的产生与抗氧化系统中和它们的能力之间的不平衡[7]。细胞呼吸是ROS和RNS产生的主要来源,但它们的过量产生会导致细胞功能障碍和死亡[20]。

氧化应激的一个主要来源是线粒体功能障碍,其中电子传递链的破坏导致ROS的过度产生。这种氧化超负荷导致神经元损伤和线粒体钙流入增加,进一步加剧兴奋性神经元死亡,这是神经退行性变的主要驱动因素[21,22]。

另一个关键贡献者是NADPH氧化酶,这是一种酶复合物,在急性神经系统事件如中风或创伤性脑损伤后显著增加ROS的产生。研究表明,药理学抑制NADPH氧化酶可能限制神经元损伤,突显了其在神经保护中的作用[23]。然而,NADPH氧化酶的慢性失调与神经退行性变、老化和心血管疾病有关,表明它是一个关键的研究目标[24]。

过量ROS引起的分子损伤在大脑中造成损害。一个有害的过程是脂质过氧化,其中ROS攻击细胞的脂质膜,产生高度反应性的脂质过氧化衍生的醛,包括4-HNE。这些化合物进一步损害膜的完整性,损害蛋白质甚至引起DNA突变,进一步促进细胞功能障碍[7]。

此外,氧化应激通过ROS诱导的损伤改变蛋白质功能和引起DNA链断裂,导致蛋白质组和基因组不稳定性。这种氧化负担削弱了神经元的恢复力,加剧损伤并增加神经退行性疾病的风险[25]。

慢性氧化应激与神经元凋亡和老年患者POCD的发作相关。针对氧化应激的术后干预可能减轻认知衰退[18]。

营养抗氧化剂(如多酚)减少氧化损伤并在缺血性中风模型中提供神经保护[25]。

图1总结了手术、麻醉暴露、神经炎症、氧化应激、BBB破坏和神经元功能障碍之间对POCD的复杂相互作用。

4. 不同麻醉技术的比较分析

4.1 全身麻醉(GA)与区域麻醉(RA)及认知结果

GA涉及使用静脉或吸入剂来诱导无意识、遗忘和镇痛。虽然它是现代外科实践的基石,但GA与某些人群中POCD风险增加相关,特别是老年患者[26]。

七氟醚,GA中广泛使用的吸入剂,越来越多地与POCD相关。虽然其独特的药代动力学使其成为有效的麻醉剂,但脑源性神经营养因子(BDNF)浓度降低、病理性神经递质失衡和神经炎症通路的激活导致其认知衰退风险[26]。

主要因素之一是神经炎症,因为GA通常触发穿过BBB的系统性炎症并引发神经炎症反应。这种增强的炎症加剧神经元损伤,增加认知功能障碍的风险[26]。另一个关键机制是神经递质失衡,特别是胆碱能通路,这对记忆功能和认知处理至关重要。这些通路的干扰被认为有助于POCD[26]。

此外,研究表明GA,特别是七氟醚,与降低BDNF水平相关,BDNF是神经可塑性和认知功能的关键蛋白质。这种BDNF的下降被认为是七氟醚诱导POCD的关键驱动因素,与神经炎症和神经递质相关机制一起[26]。

展望未来,研究集中在开发专注于抵消这些影响并减少七氟醚对认知功能影响的组合疗法上。

此外,RA可能有助于维持神经递质平衡,最小化神经递质干扰的风险,提供神经保护,并降低POCD的可能性。

尽管有这些益处,RA并非没有局限性。它可能不太适合某些手术,个别患者因素如合并症和手术复杂性影响其有效性。

神经轴麻醉与认知结果

神经轴麻醉,包括脊髓和硬膜外麻醉,代表了一种重要的区域麻醉技术,经常用于老年外科患者。通过避免深度全身麻醉和减少围术期阿片类药物需求,神经轴方法可能有助于改善早期术后恢复,并可能减少易受伤害的老年群体中的神经认知并发症。此外,神经轴麻醉可能减弱对手术的生理应激反应,保持血流动力学稳定,并促进早期活动,所有这些都可能间接支持脆弱老年群体的认知恢复[18]。

最近比较神经轴和全身麻醉的证据对长期认知结果得出了混合发现。虽然一些研究提示区域技术后早期术后认知功能障碍率较低,但当代随机试验通常显示神经轴和全身麻醉之间主要术后神经认知结果没有显著差异[27,28,29]。例如,一项评估髋部手术中脊髓与全身麻醉的大型随机试验发现主要术后神经认知结果之间无显著差异,表明除麻醉技术外的多种因素对术后认知轨迹有重大贡献[29]。

这些发现支持POCD是多因素的,不仅受麻醉方法影响,还受患者特征、手术应激、神经炎症反应、基线认知储备和整体围术期管理的影响[3,18]。因此,神经轴和全身麻醉之间的选择应根据患者合并症、手术需求和围术期目标进行个性化,而不是仅基于对认知益处的期望。

表2总结了全身麻醉、外周区域麻醉和神经轴麻醉在与老年患者术后认知结果、围术期应激反应、血流动力学考虑和证据局限性相关方面的关键区别。

4.2 辅助和多模式策略

在外科老年患者中,辅助麻醉策略和多模式围术期干预因其在最小化POCD方面的潜在作用而受到更多关注。它们都试图通过调节神经炎症、稳定脑代谢、限制麻醉暴露和改善术后恢复来优化围术期神经保护策略。

右美托咪定是一种选择性α2-肾上腺素能受体激动剂,通常用作RA和GA中的镇静补充剂,已被证明对接受手术的老年患者具有神经保护作用。围术期使用右美托咪定已被报告可减少麻醉剂使用需求,改善脑氧合,减少代谢应激,并降低神经元损伤的生物标志物血清浓度,包括S100β和神经元特异性烯醇化酶(NSE)[30]。与对照组相比,接受右美托咪定的患者术后早期POCD发生率较低[30]。可能的机制包括抑制交感神经激活、减少神经炎症反应、维持BBB完整性和增强脑灌注。然而,当前证据由于研究方法异质性、剂量方案、认知评估和随访时间而存在多种局限性。需要更多大规模、多中心试验来确定右美托咪定在老年患者中的最佳剂量策略,并评估其在该人群中的长期神经认知影响。

麻醉维持的选择也可能影响术后认知结果。总静脉麻醉(TIVA),特别是基于丙泊酚的方案,由于其抗炎特性和温和的恢复特性,已被评估为吸入麻醉的潜在替代方案。在一项纳入922名接受非心脏手术患者的荟萃分析中,基于丙泊酚的TIVA与吸入麻醉剂(七氟醚)相比,提高了手术当天测量的恢复质量-40(QoR-40)评分[31]。其他研究显示TIVA患者的疼痛评分更低和止痛药需求更少[32]。结果显示TIVA可能改善早期术后恢复和患者舒适度。

但TIVA与吸入麻醉之间存在矛盾证据。最近的研究未能显示每种麻醉技术患者在10分钟或48小时后的疼痛评分、阿片类药物使用或认知功能之间存在任何差异[33]。这些矛盾结果可能归因于使用的不同手术技术、不同的患者队列、麻醉深度的差异、手术前后使用的麻醉剂以及用于评估认知功能的不同方法。目前没有确凿证据证明一种麻醉方法在预防POCD方面优于另一种。

除药物治疗外,结合非药物治疗的多模式围术期策略已被确定为增强术后认知结果的潜在手段。它们涉及认知术前康复、身体锻炼、睡眠优化、音乐疗法、环境改造、非侵入性脑刺激和经皮电穴位刺激[34]。这些策略旨在增强认知储备,最小化围术期应激反应,并促进手术后恢复。有新兴证据表明,在老年患者中使用非药物干预与优化麻醉管理相结合可能对减少POCD的发病率和严重程度产生协同作用[34]。然而,仍需标准化方案和高质量临床试验来证明这些多模式策略在日常围术期护理中的有效性和可行性。

组合麻醉方法在老年外科实践中越来越常用。在全身麻醉中添加区域或神经轴麻醉可能减少术中麻醉需求,减少阿片类药物消耗,改善术后镇痛,并减弱手术应激反应。通过限制神经炎症激活和促进早期活动,这些益处可能间接支持认知恢复[18,30,31,32,33,34]。虽然明确证明减少长期POCD的证据仍然有限,但组合麻醉技术代表了针对老年人的个性化多模式围术期护理的重要组成部分[18,34]。结合区域麻醉与基于挥发性物质的GA或基于丙泊酚的TIVA可能有助于老年患者的麻醉节约效应和增强多模式恢复途径[30,31,32]。

总体而言,辅助和多模式围术期策略代表了老年麻醉中一个不断发展的兴趣领域。虽然几种干预措施显示出有希望的神经保护潜力,但当前文献仍然异质,需要进一步研究以阐明其长期临床益处及其在预防POCD中的潜在作用。

5. POCD的术前风险因素

5.1 年龄、合并症和基线认知功能

POCD的发展与多种因素相关,包括患者相关特征、手术变量和麻醉技术。其中,年龄增长和糖尿病似乎是最一致报告的风险因素。根据现有文献,POCD风险因素通常可分为患者相关、手术相关、麻醉相关和其他促成因素(表3)。

5.2 现有神经退行性疾病及其术后恶化

现有神经退行性疾病被认为是老年患者POCD发展的关键促成因素。多种围术期因素,包括手术应激、麻醉暴露、药物使用、神经炎症反应、病理性蛋白积累、神经递质失调、慢性心理应激和维生素D缺乏,可能进一步放大这一风险[8]。此外,阿尔茨海默病和轻度认知障碍(MCI)等现有状况可能因与手术和麻醉相关的生理和炎症负担而加剧。手术引起的炎症可通过释放促炎细胞因子改变小胶质细胞形态,进一步损害神经元结构,导致认知障碍。麻醉药物与神经退行性疾病患者服用的多种药物之间的相互作用也可能有更高的POCD发展潜力。

对这些风险因素的全面理解使医疗保健专业人员能够进行更有效的术前和术后评估,促进个性化患者护理,并早期实施POCD预防策略。几种可能可修改的因素,包括生活方式优化、纠正维生素D缺乏、适当的围术期血糖控制和选择更安全的麻醉方法,可能有助于降低老年患者POCD的发病率。然而,关于遗传易感性在POCD发展中的贡献的当前证据有限,强调需要进一步的大规模研究来阐明这些关联[8]。

6. 术中考虑

6.1 麻醉深度监测及其对POCD的影响

仔细评估和优化麻醉深度可能在降低老年患者POCD风险方面发挥重要作用。术中监测可通过血压和平均动脉压(MAP)等血流动力学参数,以及评估脑活动的高级神经生理监测技术实现[49]。常用模式包括脑电图(EEG)、双频指数(BIS)、α功率分析、熵衍生的EEG参数如Lempel-Ziv复杂性(LZc)和排列熵(PE),以及Narcotrend指数和意识指数(IoC)[50,51,52]。可能指导个体化麻醉管理的主要术中监测领域总结于图2。

一些研究表明,处理后的EEG引导或多模式监测可能与选定老年外科人群中改善的术后认知结果相关;然而,证据仍然异质,且未确定明确的POCD预防。例如,Narcotrend引导麻醉与某些接受胃肠道肿瘤手术的老年外科队列中改善的术后认知结果相关[49,50]。同样,BIS监测是个性化麻醉管理的重要组成部分,允许更精确地滴定麻醉剂,同时最小化过度麻醉暴露[50]。IoC监测,一种更新的基于EEG的评估镇静和镇痛的模式,可能有助于减弱术中应激反应并限制周围和中枢神经炎症损伤[50,52]。此外,与手术血容量指数(SPI)结合的熵监测在急诊手术后减少POCD方面显示出潜在益处[53]。

POCD的发病率也可能受所给予麻醉剂的影响。冠状动脉旁路移植术(CABG)患者的证据表明,基于丙泊酚的总静脉麻醉(TIVA)可能与比基于七氟醚的挥发性麻醉更低的POCD发病率相关[54,55]。在接受腹腔镜腹股沟疝修补术的老年患者中,降低丙泊酚输注速率并未显著降低早期POCD的发生率;然而,它减少了总诱导剂量和血管活性药物需求,有助于更大的血流动力学稳定性[56]。当前专家建议强调个体化麻醉管理、多模式围术期策略和术后脑健康优化,以减少围术期神经认知障碍[57]。

总体而言,个体化监测可能有助于指导麻醉滴定并避免过度麻醉深度或血流动力学不稳定,但其对术后认知结果的独立影响仍不确定。

6.2 老年人手术中的神经保护策略

已评估了多种神经保护策略,以降低老年患者POCD的发生率。实验和临床研究探索了机制,如基质金属蛋白酶-9(MMP-9)抑制、沉默信息调节因子2相关酶1(SIRT1)激活、电针、常压高氧预处理和髓系细胞表达的触发受体2(TREM2)上调,以及药理学剂如二甲双胍、伐伦克林、右美托咪定和金刚烷胺的使用,所有这些在围术期环境中均表现出不同程度的神经保护和认知保存效果[40,48,58,59,60,61,62,63,64]。金刚烷胺显示出维持术后认知表现的希望,并可能减轻丙泊酚相关的认知障碍[64]。

尽管这些发现令人鼓舞,但许多这些策略的长期安全性和有效性尚未充分确立,需要通过更大规模的前瞻性研究进一步调查。此外,关于术中血流动力学稳定性和优化氧输送对预防老年患者POCD影响的当前证据有限,支持需要更多关注此主题的研究。

6.3 术中血流动力学不稳定与术后认知功能障碍

在全球老龄化趋势的背景下,老年人对治疗性外科干预的需求有所增加。在该人群中,动脉高血压是术中血流动力学不稳定的最重要来源之一,通常是由于药物控制不充分造成的。除了动脉高血压外,一系列与年龄相关的生理变化,如动脉粥样硬化过程的进展、内皮功能受损和血管弹性下降,使患有高血压的老年患者特别容易受到术中血压的高波动影响。这种血流动力学不稳定性与围术期并发症的更高风险相关,并对手术结果、长期预后和术后结果产生不利影响[65]。除血压波动对脑灌注和神经功能的直接影响外,越来越多的证据强调了循环生物标志物在术后认知障碍发病机制中的贡献作用。血清碱性磷酸酶(ALP)水平升高被认为是POCD发展的重要因素。值得注意的是,ALP水平升高被确定为术后三个月认知衰退的预测因子。它可能反映了POCD病理生理机制中涉及的潜在系统性炎症环境[38]。

7. 影响POCD的术后因素

7.1 疼痛管理及其认知影响(阿片类药物vs非阿片类药物方案)

艾斯氯胺酮,氯胺酮的活性S-对映体,作为有前景的非阿片类镇痛药在术后护理中获得了关注。单次术中0.5 mg/kg剂量的给药与术后疼痛、焦虑和抑郁症状的减少相关[66]。除镇痛特性外,艾斯氯胺酮还显示出通过抑制炎症细胞因子释放以及减少与神经元损伤相关的生物标志物而产生的抗炎效果,表明其可能在防止POCD发展中起到保护作用[66]。此外,艾斯氯胺酮似乎增加了脑源性神经营养因子(BDNF)的表达,这是一种参与神经元可塑性和认知恢复的神经保护介质[66]。由于这些结合的镇痛、抗炎和神经保护特性,艾斯氯胺酮可能代表多模式围术期疼痛管理策略的宝贵组成部分,旨在减少阿片类药物暴露,同时支持老年患者的术后认知结果。

右美托咪定,一种α2-肾上腺素能受体激动剂,已成为降低术后认知功能障碍发生率的有希望的药物,特别是在老年患者中。多项研究表明,右美托咪定,特别是与七氟醚等麻醉剂联合使用时,可能显著降低接受胸外科等手术的患者中POCD的短期发生率[67]。这些有益效果可能与其镇静、镇痛和交感神经抑制特性相关,这些特性可能减少围术期阿片类药物需求,从而限制阿片类药物相关的认知功能障碍。

右美托咪定的效果似乎受给药时机和临床背景的影响。虽然在选择性心脏手术后恢复的患者中延长的术后输注并未显著减少术后谵妄,但术中给药与接受腹部手术的老年患者中改善的术后认知功能结果相关[67]。此外,右美托咪定在平衡麻醉方案中使用时已显示出良好结果。例如,丙泊酚-依托咪酯组合与右美托咪定一起给药已被提议为一种有效的麻醉策略,能够在减少高剂量阿片类药物需求的同时维持足够的镇静和镇痛,并限制其相关的神经认知不良反应[68]。

进一步证据表明,右美托咪定可在微创手术(包括输尿管镜钬激光碎石术)期间减少瑞芬太尼和丙泊酚等药物的术中需求[69]。此外,其给药与减少老年患者的术后苏醒躁动、焦虑和抑郁症状相关,支持其在旨在保护认知功能和增强术后恢复的多模式围术期策略中的潜在作用[69]。

帕瑞昔布,一种选择性环氧化酶-2(COX-2)抑制剂,也显示出在降低POCD发生率和改善术后认知结果(包括简易精神状态检查(MMSE)评分)方面的潜在益处[70]。围术期帕瑞昔布给药与在中国人群中进行的研究中改善的认知结果相关;然而,在建立广泛临床适用性之前,需要更多针对更大和更多样化人群的随机对照试验[70]。

最近的调查还表明,S-氯胺酮可能成为GA的安全有效的辅助药物,其益处可能超越镇痛,包括增强的术后恢复和认知支持[71]。在接受乳房切除术等主要手术的患者中,S-氯胺酮与改善的疼痛控制、情绪健康、身体舒适和早期术后认知恢复相关。值得注意的是,术后第一天观察到的认知改善支持其作为认知友好镇痛选项的潜在作用[71]。

老年患者的围术期疼痛管理仍然具有挑战性,因为必须在最小化神经认知不良影响的同时实现最佳镇痛。急性和慢性疼痛状况在老年人中高度普遍,但疼痛、认知和镇痛疗法之间复杂相互作用的理解仍然不充分[72]。当前证据表明,某些镇痛药,特别是阿片类药物,可能在脆弱老年群体中导致认知衰退,强调了仔细药物选择、个体化剂量和多模式镇痛方法的重要性[72,73]。

为了进一步优化以患者为中心的围术期结果,未来研究应旨在开发评估疼痛直接影响和镇痛疗法认知后果的全面概念框架。此类策略可能有助于在老年外科患者中最大化镇痛效果,同时最小化术后神经认知并发症。

7.2 睡眠障碍和术后谵妄

围术期睡眠质量已成为影响外科患者术后恢复和神经认知结果的重要因素[74]。多项研究表明,右美托咪定在改善接受主要外科手术的老年患者术后睡眠质量方面具有潜在益处[75]。然而,右美托咪定的最佳剂量方案及其对术后睡眠结构和长期认知结果的总体影响尚未充分确立,强调需要更大规模的随机对照试验[75]。

非药物干预在改善危重患者睡眠质量方面已显示出希望。一项系统性综述表明,耳塞和眼罩可能有助于在夜间反复评估和环境噪音或光线干扰的ICU患者中改善睡眠。这些发现突显了作为围术期和重症监护实践中睡眠促进策略的简单支持措施的潜在价值[76]。

进一步证据表明,在含有舒芬太尼的患者自控静脉镇痛(PCIA)方案中添加低剂量右美托咪定补充可能改善疼痛-睡眠相互作用循环,同时进一步降低POCD的发生率[77]。在大多数研究中,2至5μg的右美托咪定剂量被纳入镇痛方案中,不仅有助于改善镇痛,还有助于提高睡眠质量和术后恢复[77]。

阻塞性睡眠呼吸暂停确定了一个特别脆弱的外科人群,因为其与术后心肺并发症、ICU转移、谵妄、肺炎、出血事件和住院时间延长等更高风险相关[65,78]。阻塞性睡眠呼吸暂停的严重程度似乎是术后风险的重要修饰因素,而术前识别和持续气道正压(CPAP)治疗可能有助于减少围术期并发症[65,78]。然而,当前证据有限,这些发现应在更大规模的前瞻性研究确认前谨慎解释。

还调查了补充治疗方法。例如,足部反射疗法按摩被评估其对接受心脏手术患者术后谵妄发生率和睡眠质量的潜在影响[74]。尽管此干预未显著改善睡眠质量或减少谵妄发生率,但它与术后疼痛强度降低相关[74]。这些发现进一步强调了谵妄病理生理学的复杂性,并强调了需要更准确的预测模型和个性化预防策略。

总体而言,审查的研究强调了早期康复和认知恢复干预在包括阿尔茨海默病、创伤性脑损伤和中风在内的多种神经系统疾病中的重要性。早期认知康复计划,特别是在早期痴呆患者中,已显示出减缓认知衰退、改善日常功能和提高长期生活质量的潜力。此外,针对患者特定认知和功能需求的个性化康复策略可能进一步优化术后恢复和神经认知结果(图3)。

8. 结论

POCD是老年外科患者经常遇到的复杂多因素并发症。其病理生理学涉及神经炎症反应、BBB破坏、氧化应激、围术期脑低灌注和与手术应激及麻醉暴露相关的神经化学变化的组合。鉴于在老龄化人群中进行的手术数量不断增加,更清楚地了解这些潜在机制对于改善围术期管理和术后认知结果至关重要。

当前证据表明,麻醉技术可能影响早期术后认知结果,但研究结果仍然异质,受患者易感性、手术应激、麻醉深度、血流动力学稳定性、围术期炎症和认知评估方法差异的影响。一些研究报告了全身麻醉、挥发性麻醉剂或过度麻醉深度与早期术后认知变化之间的关联,而其他比较和随机研究并未显示全身麻醉、区域麻醉、神经轴麻醉、挥发性麻醉剂和静脉麻醉方法之间存在一致的长期差异。区域和神经轴技术可能在特定患者中减少全身麻醉或阿片类药物暴露,但当前证据并未确立任何单一麻醉技术在预防POCD方面的明确优越性。辅助和多模式策略,包括右美托咪定和非阿片类镇痛方法,可能支持围术期恢复,尽管其长期认知益处需要进一步研究。

几种患者相关因素似乎增加了POCD的易感性,包括年龄增长、糖尿病、基线认知功能障碍和现有神经退行性疾病。因此,预防性围术期策略不仅应关注麻醉选择,还应关注全面的患者评估和个体化围术期优化。术中麻醉深度监测、维持血流动力学稳定性、多模式麻醉方案、优化的术后镇痛以及针对睡眠质量的干预措施都可能有助于减少老年患者的术后认知衰退。

未来研究应优先考虑整合生物标志物引导的风险评估、炎症和代谢组学分析、个性化的麻醉策略、优化的血流动力学和呼吸管理、患者特定的神经保护干预以及老年外科患者的长期认知监测的个性化围术期护理模型。这可能特别与最近或先前感染过COVID-19的患者相关,其中呼吸并发症、系统性炎症、低氧血症和延长的术后恢复可能增加神经认知衰退的易感性[79,80,81]。因为术后认知结果受多种围术期因素影响,多学科策略应旨在保护认知功能,同时提高老年外科人群的整体恢复和生活质量。

【全文结束】

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