血浆磷酸化tau蛋白217(P-tau217)在老年患者双侧星状神经节阻滞术后认知功能障碍中的表现Performance of Plasma (P-tau217) in Postoperative Cognitive Dysfunction of Older Patients Following Bilateral Stellate Ganglion Block | Proceedings of the 2025 6th International Symposium on Artificial Intelligence for Medical Sciences

摘要

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，而对照组接受生理盐水。两组p-tau217水平术前无显著差异。术后早期水平普遍升高，SGB组升高幅度较小，且差异达到极其显著水平（Wald²=28.348，P<0.001）。SGB组的水平在术后第3天恢复至术前水平，而对照组的值仍持续升高。结论：SGB对降低术后异常p-tau217水平有积极作用，可降低术后神经损伤和认知障碍的风险，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]。这项单中心、随机、对照、双盲研究旨在探讨血浆磷酸化tau蛋白217（p-tau217）作为术后认知功能障碍（POCD）早期标志物的实用性，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体积生理盐水[4]。主要结局指标是术后第1天和第3天的POCD发生率，使用MMSE和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性[5]。

2 方法

2.1 研究设计与伦理考量

这项单中心、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术后认知功能障碍的干预效果[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]。所有入组患者或其法定代理人充分了解研究目的、方法和潜在风险后签署书面知情同意书[8]。

2.2 受试者招募与分组

分析期为2023年10月至2024年12月，纳入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至III级、术前认知功能正常、无重大精神、肝肾疾病、无痴呆、神经退行性疾病史、无长期抗精神病药物依赖、无药物过敏史或SGB使用禁忌。共有252名受试者入组，使用计算机生成的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

麻醉诱导前15-20分钟，受试者接受由经验丰富的医师在超声引导下进行的双侧SGB，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，遵循无菌技术标准，并实施生命体征实时监测以预防并发症。使用视觉模拟评分法（VAS）评估阻滞后穿刺疼痛。实施全身麻醉：舒芬太尼、丙泊酚和罗库溴铵诱导，使用视频喉镜进行气管插管，并以靶控输注方式持续给予七氟烷和瑞芬太尼，分阶段补充罗库溴铵[11-12]。

2.4 统计分析

使用SPSS 26.0和R 4.5.0软件进行数据分析。非正态分布的连续变量以中位数和四分位距表示，P<0.001。分类数据以频数和百分比（n(%)）表示。组间比较中，分类数据使用卡方检验分析。有序数据和非正态分布的连续变量使用Mann-Whitney U检验分析。数据进行对数或秩转换以近似正态分布。对于多组比较，进行Kruskal-Wallis检验，并对多次比较进行Bonferroni校正。为减少I类错误的累积概率，计算比较次数k。对于非正态分布的重复测量，使用广义估计方程计算统计量。数据以均值表示，带或不带标准误差。对于非正态分布数据，使用Spearman秩相关分析作为相关性分析方法。该模型旨在筛选出影响POCD诊断的独立因素并生成受试者工作特征（ROC）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意义。

3 结果

两组在人口统计学和临床变量方面无显著差异，包括年龄、性别、BMI、血压、ASA分级、合并症和手术持续时间（表1）。这确保了术后差异可归因于干预措施而非基线不平衡。

表1. 基线临床特征

POCD发生率和严重程度

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，严重程度有所不同：SGB组主要为轻度病例，而对照组中度病例比例较高且有数例严重病例。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、语言流畅性测试（VFT）、数字广度测试-正向（DST-F）和数字广度测试-反向（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）的组间分布。

表2. 术后第1天量表评分与血浆生物标志物的相关性分析

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的相关性不显著，P>0.05）。

表3. 术后第3天量表评分与血浆生物标志物的相关性分析

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组升高幅度减小（Wald²=28.348，P<0.001）。到第3天，SGB组p-tau217水平恢复至基线水平，而对照组水平仍保持升高状态（Wald²=9.926，P=0.002）。由于原始论文中未报告原始浓度，图3展示了一个说明性折线图，显示与观察趋势一致的典型相对变化。

3.3 POCD发生率和严重程度（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，严重程度分级的分布在两组间有显著差异。实验组轻度病例比例最高，而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. 两组间POCD发生情况比较

认知与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、语言流畅性和数字广度）呈显著负相关。认知测试之间呈正相关。图4可视化了从报告系数得出的相关矩阵。

3.4 机器学习预测模型

为解决变量间多重共线性问题，进行了VIF分析，以VIF值低于5作为筛选阈值。如果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的影响。SVM核函数使用径向基函数，执行以下操作：

f(x)=∑i=1n⁡αiyiexp⁡(−γ||x−xi||2)+b

其中αi定义为拉格朗日乘数，yi用作类别标签，xi属于支持向量集，K(x,xi)=exp⁡(−γ|x−xi|2)是使用的核函数，参数γ定义核函数的特性，量b定义为偏置。数据集分为80%训练集和20%测试集，并使用50%验证过程。使用网格搜索技术调整超参数。参数γ设置为0.1，C值设置为1.0。表5展示了SVM模型的性能数据。

表5. SVM模型预测POCD的性能指标

这种计算方法在分类POCD病例方面表现出高准确性，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措施。血浆P-tau217水平与术后认知功能呈显著负相关，可能作为评估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】