摘要
本研究采用随机、对照、双盲实验方法分析了252名接受脊柱手术的老年患者。实验组接受双侧星状神经节阻滞治疗，对照组接受生理盐水。两组p-tau217水平均无显著波动，但术后早期水平普遍升高，其中SGB组升高幅度较小，差异达到极显著水平。SGB组指标已恢复至术前水平，而对照组的值未见下降。结论：SGB对降低术后异常p-tau217水平具有积极作用，可减少术后神经损伤和认知障碍风险，并揭示了SGB在脑保护方面的潜力。
1 引言
术后认知功能障碍可对生活质量产生负面影响，并显著增加发病率和死亡率[1]。本单中心、随机、对照、盲法研究旨在探究血浆磷酸化tau蛋白217（p-tau217）作为术后认知功能障碍（POCD）早期标志物的价值，分析星状神经节阻滞（SGB）的干预效果，并探索SGB对术后神经病理损伤的调控机制[2]。研究纳入252名65岁及以上接受脊柱手术的患者[3]。在麻醉诱导前，实验组患者接受双侧SGB，而对照组患者接受等量生理盐水[4]。核心结局指标是术后第1天和第3天POCD的发生率，通过简易精神状态检查（MMSE）和蒙特利尔认知评估（MoCA）评分进行评估[4]。同时监测p-tau217水平，并研究其与认知评分的相互依赖关系[5]。
2 方法
2.1 研究设计与伦理考量
本单中心、随机、对照、双盲研究系统评估了星状神经节阻滞对老年脊柱手术患者POCD的干预效果[6]。研究方案获得内蒙古医科大学第二附属医院和蒙古国立医科大学伦理委员会的批准，严格遵守《赫尔辛基宣言》和国际医学伦理标准[7]。所有入选患者或其法定代理人充分理解研究目的、方法和潜在风险后签署书面知情同意书[8]。
2.2 参与者招募与分组
分析期为2023年10月至2024年12月，包括65岁及以上接受脊柱手术的患者。入选标准包括麻醉风险评估II-III级、术前认知功能正常、无重大精神、肝肾疾病，且无痴呆、神经退行性疾病、长期抗精神病药物依赖、药物过敏或SGB使用禁忌史。共招募252名受试者，使用计算机随机数字表随机分配至两组[9]。两组人数大致相等，每组约125名患者。样本量估算基于对照组POCD发生率为50%、实验组为30%、显著性水平α=0.05、检验效能0.80，并考虑10%的样本流失率。
2.3 干预实施
在麻醉诱导前15-20分钟，受试者接受双侧SGB，由经验丰富的医师在超声引导下进行，每侧注射5mg倍他米松和5ml 0.2%利多卡因的混合液[10]。对照组接受等体积注射用生理盐水，严格遵守无菌技术标准，并实施生命体征实时监测以预防并发症。采用视觉模拟评分法（VAS）评估阻滞后穿刺疼痛。全身麻醉完全实施：舒芬太尼、丙泊酚和罗库溴铵诱导，视频喉镜下行气管插管，七氟烷和瑞芬太尼以靶控输注方式持续给药，罗库溴铵分阶段补充[11-12]。
2.4 统计分析
数据分析使用SPSS 26.0和R 4.5.0软件进行。非正态分布的连续变量以中位数表示，P<0.001。分类数据以频数和百分比（n（%））表示。组间比较中，分类数据采用卡方检验分析。有序数据和非正态分布的连续变量采用Mann-Whitney U检验分析。数据经对数或秩次转换以近似正态分布。对于多组比较，进行Kruskal-Wallis检验，并对多重比较进行Bonferroni校正。为降低I类错误的累积概率，比较次数计算为k。对于非正态分布的重复测量数据，采用广义估计方程计算统计量。数据以均值表示，带或不带标准误。对于非正态分布数据，采用Spearman秩相关分析进行相关性分析。该模型旨在筛选影响POCD诊断的独立因素并生成受试者工作特征（ROC）曲线图。所有统计检验均采用双侧检验方法。若P值小于0.05，则认为数据具有统计学显著性。
3 结果
关于人口统计学和临床变量，包括年龄、性别、BMI、血压、ASA分级、合并症和手术时间，两组间无显著差异（表1）。这确保了术后差异归因于干预措施而非基线不平衡。
表1. 基线临床特征
| 变量 | 实验组 (n=125) | 对照组 (n=122) | Z/χ² | P |
|---|---|---|---|---|
| 性别（女/男） | 70/55 | 73/49 | 0.373 | >0.05 |
| 年龄（岁） | 67.0 (62.0, 70.0) | 66.0 (62.0, 70.0) | -0.065 | >0.05 |
| BMI | 25.0 (22.8, 28.0) | 24.6 (21.2, 26.4) | -1.724 | >0.05 |
| ASA分级（II/III） | 116/9 | 110/12 | 0.552 | >0.05 |
| 教育水平（≤小学/初中/≥高中） | 92/25/8 | 80/33/9 | 1.963 | >0.05 |
| 高血压（是/否） | 68/57 | 63/59 | 0.189 | >0.05 |
| 糖尿病（是/否） | 23/102 | 21/101 | 0.059 | >0.05 |
| 心脑血管疾病（是/否） | 26/99 | 37/85 | 2.950 | >0.05 |
| 手术时间（分钟） | 153.0 (135.0, 170.0) | 160.0 (105.0, 181.3) | -0.769 | >0.05 |
POCD发生率与严重程度
术后第1天，SGB组POCD发生率为15.2%，对照组为46.7%（χ²=28.798，P<0.001）。在POCD患者中，严重程度存在差异：SGB组主要为轻度病例，而对照组中中度病例比例更高，并有数例严重病例。图1总结了发生率和严重程度分布。
3.1 术后第1天相关性分析（表2）
术后第1天，MMSE与MoCA、言语流畅性测试（VFT）、数字广度测试-顺背（DST-F）和数字广度测试-倒背（DST-B）呈显著正相关（P<0.01），与p-tau217呈显著负相关（P<0.01）。MoCA与VFT、DST-F和DST-B呈显著正相关（P<0.01），与p-tau217呈显著负相关（P<0.01）。VFT与DST-F和DST-B呈显著正相关（P<0.01），与p-tau217呈显著负相关（P<0.01）。DST-F与DST-B呈显著正相关（P<0.01），与p-tau217呈显著负相关（P<0.01）。DST-B与p-tau217呈显著负相关（P<0.01）。图2展示了POCD严重程度（轻度、中度、重度）的分组分布。
表2. 术后第1天量表评分与血浆生物标志物相关性分析
| 相关性 | MMSE | MoCA | 言语流畅性测试 | 数字广度测试（顺背） | 数字广度测试（倒背） |
|---|---|---|---|---|---|
| MoCA | 1 | ||||
| 言语流畅性测试 | 0.560** | 0.527** | |||
| 数字广度测试（顺背） | 0.478** | 0.522** | 0.358** | ||
| 数字广度测试（倒背） | 0.266** | 0.216** | 0.157* | 0.274** | |
| pTAU217 | -0.376** | -0.283** | -0.205** | -0.251** | -0.237** |
3.2 术后第3天相关性分析（表3）
术后第3天，MMSE与MoCA、VFT、DST-F和DST-B呈显著正相关（P<0.01），与p-tau217呈显著负相关（P<0.01）。MoCA与VFT、DST-F和DST-B呈显著正相关（P<0.01），与p-tau217呈显著负相关（P<0.01）。VFT与DST-F和DST-B呈显著正相关（P<0.01），与p-tau217呈显著负相关（P<0.01）。DST-B与p-tau217呈显著负相关（P<0.01）。（DST-F与p-tau217相关性不显著，P>0.05）。
表3. 术后第3天量表评分与血浆生物标志物相关性分析
| 相关性 | MMSE | MoCA | 言语流畅性测试 | 数字广度测试（顺背） | 数字广度测试（倒背） |
|---|---|---|---|---|---|
| MoCA | 1 | ||||
| 言语流畅性测试 | 0.608** | 0.526** | |||
| 数字广度测试（顺背） | 0.455** | 0.492** | 0.451** | ||
| 数字广度测试（倒背） | 0.224** | 0.253** | 0.252** | 0.394** | |
| pTAU217 | -0.244** | -0.150* | -0.136* | -0.124 | -0.242** |
血浆p-tau217动态变化
术前p-tau217水平在两组间无差异。术后第1天，对照组水平显著升高，而SGB组升高幅度减弱（Wald²=28.348，P<0.001）。至第3天，SGB组p-tau217水平恢复至基线，而对照组仍持续升高（Wald²=9.926，P=0.002）。由于原始论文未报告原始浓度，图3的示意图展示了与观察趋势一致的典型相对变化。
3.3 POCD发生率与严重程度（表4）
POCD定义为术后第1天MMSE<27且MoCA<26。严重程度分级：轻度（MMSE:24-26）、中度（MMSE:19-23）、重度（MMSE:<19）。实验组POCD发生率（15.2%）显著低于对照组（53.3%）（P<0.05）。在POCD患者中，两组间严重程度分布存在显著差异。实验组轻度病例比例最高，对照组中度病例比例最高，表明实验组POCD整体严重程度较低（P<0.05）。
表4. 两组POCD发生情况比较
| 组别 | 未发生 | 发生 | POCD分级 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 轻度 | 中度 | 重度 | |||
| 实验组 | 106(84.8) | 19(15.2) | 11(57.9) | 8(42.1) | 0(0.0) |
| 对照组 | 65(53.3) | 57(46.7) | 13(22.8) | 41(71.9) | 3(5.3) |
| χ2/Z | 28.798 | - | 2.895 | ||
| P | <0.001 | 0.004 |
认知功能与p-tau217的相关性
术后第1天和第3天的Spearman相关性分析显示，p-tau217与认知评分（MMSE、MoCA、言语流畅性、数字广度）呈显著负相关。认知测试之间呈正相关。图4展示了根据报告系数得出的相关矩阵。
3.4 机器学习预测建模
为解决变量间多重共线性问题，进行了方差膨胀因子（VIF）分析，以VIF值低于5作为筛选阈值。若MoCA和MMSE的VIF指数均超过4，则仅保留一个变量以减少共线性影响。SVM核函数采用径向基函数，执行以下操作：
\begin{equation} f(x) = \mathop \sum \limits_{i = 1}^n {\alpha }_i{y}_i\exp \left( { - \gamma ||x - {x}_i|{|}^2} \right) + b \end{equation}
(1)
其中变量\({\alpha }_i\)定义为拉格朗日乘子，\({y}_i\)用作类别标签，\({x}_i\)属于支持向量集，\(K( {x,{x}_i} ) = \exp ( { - \gamma {{| {x - {x}_i} |}}^2} )\)为所用核函数，参数\(\gamma\)定义核函数特性，量\(b\)定义为偏置项。数据集分为80%训练集和20%测试集，并采用50%验证过程。使用网格搜索技术调整超参数。参数γ设为0.1，C值设为1.0。表5展示了SVM模型的性能数据。
表5. SVM模型POCD预测性能指标
| 指标 | 数值 |
|---|---|
| 准确率 | 0.92 |
| 精确率 | 0.89 |
| 召回率 | 0.94 |
| F1分数 | 0.91 |
| AUC-ROC | 0.95 |
该计算方法在POCD病例分类中表现出高准确性，为早期风险评估提供了潜在工具。
4 结论
本研究证实，星状神经节阻滞显著降低了接受脊柱手术的老年患者术后认知功能障碍（POCD）的发生率和严重程度，为POCD的预防和管理提供了有效的临床干预手段。血浆P-tau217水平与术后认知功能呈显著负相关，可作为评估POCD风险和神经元损伤程度的潜在生物标志物。然而，作为单中心研究，可能存在选择偏倚。后续需要多中心、大样本研究进一步验证这些结论，并探索SGB的长期疗效以及生物标志物在POCD早期预警中的动态变化，旨在为POCD的精准预防和治疗提供更坚实的理论基础。
【全文结束】
