郭宗鋒，王祥，曹蘇，徐興國，張常偉，于曉燕，徐衛(wèi)東

本研究價值：

圍術期神經認知障礙（PND）可導致患者術后出現短暫記憶及執(zhí)行功能障礙，部分患者在短期內可恢復，但部分患者可能長期存在。目前PND尚缺乏有效的預防手段，因此如何預防PND的發(fā)生是相關領域亟待解決的問題。本研究采用多中心、隨機、雙盲、對照的方法觀察烏司他丁聯(lián)合右美托咪定對行腹腔鏡下結直腸癌手術的老年患者PND的影響，以期為PND的治療和預防提供參考。

2018年，由多學科專家組成的“圍術期認知命名工作組”對麻醉和手術相關的認知功能改變進行了規(guī)范命名，同時推薦使用“圍術期神經認知障礙（PND）”這一術語來描述患者圍術期的認知功能改變并取代術后認知功能障礙（POCD）［1］。PND由圍術期麻醉和手術等因素引起，是一種急性起病并具有波動性的精神紊亂綜合征，常于術后數小時至數天內發(fā)生，主要表現為認知能力、定向能力、思維、情感和睡眠等方面的紊亂，多見于老年患者［2］。PND包括術后譫妄（發(fā)生在術后1周內）和術后神經認知障礙（術后30 d～12個月存在的認知功能減退），目前尚無確切有效的預防措施。烏司他丁是一種從人體的尿液中分離純化的藥物，可通過抑制機體的炎性反應而降低老年患者術后神經認知障礙的發(fā)生率［3］。右美托咪定是一種特異性α2-腎上腺素能受體激動劑，對中樞神經有保護作用，并能改善患者術后認知功能［4］。有研究表明，單獨應用烏司他丁或右美托咪定均可減少患者術后神經認知障礙的發(fā)生［5-6］，但烏司他丁聯(lián)合右美托咪定是否能改善老年患者遠期術后神經認知障礙，目前研究報道不一。尹彥玲等［7］研究發(fā)現烏司他丁聯(lián)合右美托咪定可以有效降低行腹腔鏡下結直腸癌手術的老年患者術后神經認知障礙的發(fā)生率，但占高峰等［8］研究發(fā)現烏司他丁聯(lián)合右美托咪定并沒有降低腹腔鏡下結直腸癌手術老年患者術后神經認知障礙的發(fā)生率，但其研究病例數少且觀察時間短。本研究為探討烏司他丁聯(lián)合右美托咪定對老年患者腹腔鏡下結直腸癌近期術后譫妄及遠期術后神經認知障礙影響的多中心、隨機、雙盲、對照研究，旨在為臨床用藥治療PND提供有效參考。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究已在中國臨床試驗注冊中心注冊（注冊號：ChiCTR1900024994）。經南通大學附屬海安醫(yī)院、南通大學附屬醫(yī)院、南通市第一人民醫(yī)院倫理委員會批準后，于術前與入選本研究的患者及其家屬簽署知情同意書。選取2018年5月—2019年6月擬在南通大學附屬海安醫(yī)院、南通大學附屬醫(yī)院、南通市第一人民醫(yī)院行擇期全身麻醉下腹腔鏡下結直腸癌手術的老年患者654例。納入標準：年齡65～85歲；美國麻醉醫(yī)師協(xié)會（ASA）分級Ⅰ～Ⅲ級。排除標準：（1）術前存在長期飲酒史，神經、肌肉及內分泌系統(tǒng)疾病史，精神系統(tǒng)疾病史；（2）長期服用抗抑郁、抗焦慮等神經精神類藥物史；（3）心血管及呼吸系統(tǒng)重大疾病史及肝、腎功能嚴重損害；（4）術前不能順利完成精神功能測驗；（5）體質指數（BMI）＜18.5 kg/m2或＞25.0 kg/m2；（6）術前簡易智力狀態(tài)檢查量表（MMSE）評分＜23分。中止標準：（1）術中血壓降低超過基礎值10%且持續(xù)時間超過10 min的患者；（2）術中出血量大于基礎血容量20%的患者；（3）由于各種原因拒絕繼續(xù)配合試驗的患者；（4）術后出現明顯蘇醒延遲或無法在手術室內完成拔管而需要帶氣管導管送至ICU的患者。654例患者中7例手術暫停，11例不同意進行本研究，最終納入636例。

1.2 方法 采用隨機數字表法將所有患者分為四組：對照組（C組），右美托咪定組（D組），烏司他丁組（U組）和右美托咪定+烏司他丁組（D+U組），各159例。C組給予0.9%氯化鈉溶液靜脈泵入；D組在麻醉誘導前15 min采用微量輸注泵在15 min內輸注鹽酸右美托咪定（產品批號：181112BP，江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司）預注負荷劑量（0.5 μg/kg），后以0.3 μg·kg-1·h-1的速度持續(xù)泵注（用0.9%氯化鈉溶液將鹽酸右美托咪定配制成4 μg/ml）至術畢；U組在麻醉誘導前15 min采用微量輸注泵在15 min內輸注2 ku/kg烏司他?。óa品批號：031901104，廣東安普生化醫(yī)藥股份有限公司），隨后以1 ku·kg-1·h-1的速率泵注至術畢；D+U組按上述方法同時給予右美托咪定和烏司他丁至術畢。

麻醉過程：患者進入手術室后，連接心電監(jiān)護儀并監(jiān)測血氧飽和度，建立靜脈通道，經橈動脈穿刺置管和頸內靜脈穿刺置管測壓并監(jiān)測腦電雙頻指數（BIS）。采用全憑靜脈全身麻醉。麻醉誘導：靜脈注射咪達唑侖0.02～0.04 mg/kg，依托咪酯 0.1～0.3 mg/kg，枸櫞酸舒芬太尼0.2～0.3 μg/kg，順式苯磺酸阿曲庫銨0.3 mg/kg，可視喉鏡下氣管插管后接呼吸機行機械通氣。麻醉維持采用丙泊酚和瑞芬太尼全憑靜脈維持麻醉，采用微量輸注泵持續(xù)泵入瑞芬太尼 0.05～0.20 μg·kg-1·min-1，并根據手術情況間斷追加枸櫞酸舒芬太尼及順式苯磺酸阿曲庫銨。術中保持血壓波動在基礎值的10%以內，維持術中血氧飽和度＞98%，維持BIS目標值在45～60。手術結束前半小時給予舒芬太尼5～10 μg，氟比洛芬脂50 mg進行超前鎮(zhèn)痛?；颊咝g畢不給予拮抗肌松藥物，待患者恢復自主呼吸、潮氣量＞6 ml/kg、呼吸頻率＜30次/min、呼氣末二氧化碳分壓（PETCO2）維持在35～45 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）、呼之能睜眼、握拳有力時拔除氣管導管。術后給予經靜脈自控鎮(zhèn)痛（PCIA），藥物配方為酮咯酸氨丁三醇240 mg，托烷司瓊5 mg，加0.9%氯化鈉溶液稀釋至100 ml，背景輸注速率為2 ml/h，自控鎮(zhèn)痛（PCA）量為0.5 ml，鎖定時間為15 min，維持患者術后疼痛視覺模擬評分（VAS）≤3分。

1.3 觀察指標 記錄患者性別、年齡、體質量、受教育程度、高血壓發(fā)生情況、糖尿病發(fā)生情況、冠心病發(fā)生情況、術中低血壓發(fā)生情況、術中失血量、手術時間。觀察術后24 h切口疼痛情況，并行VAS。分別于術前1 d及術后1、3、7 d采集患者靜脈血，收集于分離膠-促凝管中，室溫下垂直靜放20 min后用低速自動離心機以2 000～3 000 r/min的速率離心20 min，離心半徑210 mm，取上清液保存于-80 ℃冰箱中，統(tǒng)一由試驗技術人員采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血漿可溶性髓樣細胞觸發(fā)受體1（sTREM1）、白介素6（IL-6）和腫瘤壞死因子α（TNF-α）水平。

術前1 d采用MMSE評估患者認知功能，總分30分，以24～27分為輕度認知障礙，19～23分為中度認知障礙，0～18分為重度認知障礙。

采用意識模糊評估法（CAM）于同一時段評估所有患者術后1、3、7 d譫妄發(fā)生情況，計算患者術后譫妄發(fā)生率。CAM針對譫妄的4個特征分別對應4個條目：（1）急性起病或精神狀態(tài)的波動性改變；（2）注意力集中困難；（3）思維混亂；（4）意識狀態(tài)的改變。診斷要求必須滿足（1）和（2），并且至少滿足（3）或（4）其中1條。

分別于術后30、60、90 d采用Z字評分法通過電話隨訪方式于同一時段對所有患者進行神經心理學測試。采用MMSE、視覺詞語學習測驗、數字廣度測驗（順、逆）、Stroop色詞測驗、數字符號轉換測驗、循跡連線（除數字連線測試外，其余測試采用平行版本）隨機進行評估，測試時間地點統(tǒng)一、安靜，采用盲法，由專業(yè)評估人員完成。術后神經認知障礙判斷標準采用Z計分法：（1）根據健康老年人單項測試結果計算標準差（s）；（2）計算每例患者各單項術前測試結果與術后測試結果的差值（Xi）；（3）Zi=Xi/s，總Z分=Z1+Z2+…Z7；（4）以兩項單項測試的Z分或總Z分≥1.96分為術后神經認知障礙。

1.4 質量控制

1.4.1 樣本量計算 既往研究發(fā)現腹腔鏡下結直腸癌手術PND發(fā)生率約為24.4%，圍術期分別應用右美托咪定和烏司他丁后POCD發(fā)生率分別為15.5%和17.7%［8］，假定圍術期右美托咪定聯(lián)合烏司他丁術后神經認知障礙發(fā)生率為單獨使用烏司他丁POCD發(fā)生率的一半，取檢驗水準α=0.05、檢驗效能1-β=0.90，通過PASS軟件計算共需要病例594例，考慮到遠期隨訪時約10%的失訪率，本研究計劃入組病例654例。

1.4.2 隨機編組 由與本試驗執(zhí)行數據管理統(tǒng)計分析無關的生物統(tǒng)計學家在計算機上用SAS統(tǒng)計軟件包按試驗組與對照組的比例隨機產生隨機數字，進行分組。

1.4.3 設盲和揭盲 設盲：指定一名研究協(xié)調員負責保存和分發(fā)隨機號碼、準備藥物以及研究人員之間的信息協(xié)調；指定一名主治醫(yī)師負責麻醉實施和記錄術中信息；指定一名主治醫(yī)師負責術后給予研究藥物和監(jiān)測藥物安全；由經過培訓的隨訪者負責患者的隨訪和術后譫妄、術后神經認知障礙的診斷；以上研究人員在研究期間互相不知道對方的研究結果；統(tǒng)計分析由南通大學附屬海安醫(yī)院麻醉科統(tǒng)計室負責完成。揭盲：本研究在規(guī)定時間內共需完成有效病例616例，入組病例研究全部完成、數據全部錄入且核對無誤、數據庫鎖定后揭盲。

1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 19.0軟件進行統(tǒng)計學分析，符合正態(tài)分布的計量資料以（x ±s）表示，多組間比較采用方差分析；重復測量的計量資料比較采用多因素重復測量方差分析；計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

表1 四組患者一般情況及手術指標比較Table 1 Comparison of general conditions and surgical indicators among the four groups

2 結果

2.1 患者納入流程 C組5例患者未能術后電話隨訪，共納入154例患者；D組7例患者未能術后電話隨訪，共納入152例患者；U組3例患者未能術后電話隨訪，1例患者術后2個月死亡，共納入155例患者；D+U組4例患者未能術后電話隨訪，共納入155例患者?；颊呒{入流程見圖1。

圖1 患者納入流程Figure 1 Participants inclusion flowchart

2.2 患者一般情況及手術情況 四組性別、年齡、體質量、受教育程度、高血壓發(fā)生率、糖尿病發(fā)生率、冠心病發(fā)生率、術中低血壓發(fā)生率、術中失血量、術前MMSE評分、術后24 h疼痛VAS比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05，見表1）。

2.3 四組炎性細胞因子比較 治療方法與時間對血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平存在交互作用（P＜0.05）；治療方法與時間對血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平主效應均顯著（P＜0.05）。D組、U組和D+U組患者術后1、3、7 d血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平均低于C組，D+U組患者術后1、3、7 d血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平均低于D組和U組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；C組、D組、U組和D+U組患者術后1、3、7 d血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平均高于術前1 d時，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05，見表2）。

2.4 近期術后譫妄發(fā)生率 四組術后1、3、7 d譫妄發(fā)生率比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；其中D組、U組和D+U組術后1、3、7 d譫妄發(fā)生率低于C組，D+U組術后7 d譫妄發(fā)生率低于D組和U組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.008 3，見表3）。

表2 四組術后血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平比較（±s，ng/L）Table 2 Comparison of plasma sTREM1，IL-6 and TNF-α levels after surgery among the four groups

表2 四組術后血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平比較（±s，ng/L）Table 2 Comparison of plasma sTREM1，IL-6 and TNF-α levels after surgery among the four groups

注：與同組術前1 d比較，aP＜0.05；與C組比較，bP＜0.05；與D組比較，cP＜0.05；與U組比較，dP＜0.05；sTREM1=可溶性髓樣細胞觸發(fā)受體1，IL-6=白介素6，TNF-α=腫瘤壞死因子α

sTREM1 IL-6 TNF-α術前1 d 術后1 d 術后3 d 術后7 d 術前1 d 術后1 d 術后3 d 術后7 d 術前1 d 術后1 d 術后3 d 術后7 d C 組 154 124±23 386±56a 373±51a 365±59a 12.8±2.4 45.6±4.6a 46.2±4.5a 42.1±4.2a 22±5 76±16a 74±14a 72±13a D 組 152 126±18 287±36ab 265±34ab 246±35ab 12.4±2.3 32.7±3.8ab 31.6±3.7ab 31.1±3.6ab 21±6 52±12ab 51±13ab 51±14ab U 組 155 125±19 266±35ab 251±32ab 236±31ab 12.5±2.1 35.6±3.5ab 33.8±3.2ab 31.8±3.2ab 22±4 51±13ab 52±12ab 53±14ab D+U 組 155 124±22 236±27abcd 216±25abcd 186±24abcd 12.4±2.2 24.6±3.1abcd 22.3±2.8abcd 21.3±2.2abcd 21±5 36±8abcd 34±7abcd 31±6abcd組別 例數F 值 F交互=8.32，F組間=1 353.00，F時間=2 966.00 F交互=292.00，F組間=2 557.00，F時間=6 171.00 F交互=86.89，F組間=1 278.00，F時間=814.60 P 值 P交互=0.000 1，P組間=0.000 1，P時間=0.000 1 P交互=0.000 1，P組間=0.000 1，P時間=0.000 1 P交互=0.000 1，P組間=0.000 1，P時間=0.000 1

表3 四組近期術后譫妄發(fā)生率比較〔n（%）〕Table 3 Comparison of the incidence of short-term postoperative delirium among the four groups

2.5 遠期術后神經認知障礙發(fā)生率比較 四組術后30、60、90 d神經認知障礙發(fā)生率比較，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；其中D+U組術后30、60、90 d神經認知障礙發(fā)生率低于C組，D+U組術后60 d神經認知障礙發(fā)生率低于D組和U組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.008 3，見表4）。

3 討論

既往研究表明，手術創(chuàng)傷、術后疼痛及機體應激引起的全身炎癥反應綜合征及不同類型細胞因子釋放在患者圍術期神經認知障礙的發(fā)展中起著至關重要的作用［9］。機體免疫系統(tǒng)可被手術創(chuàng)傷激活，導致強烈的炎性反應，故手術患者的中樞神經系統(tǒng)和外周組織中炎性因子水平增加，而手術可以導致促炎性細胞因子反應的增強，使血漿IL-6、白介素1β（IL-1β）等促炎性因子水平升高，并且其升高程度與認知功能下降的程度相關［10］。隨著微創(chuàng)技術的發(fā)展，腹腔鏡結直腸癌手術已成為臨床上較為常見的手術。腹腔鏡手術患者術中二氧化碳（CO2）氣腹后會導致腦組織代謝出現不同程度的障礙，術中大腦氧合情況的變化加上氣腹造成不同程度的神經損傷可能會誘發(fā)PND［11］。因此，如何降低老年患者PND的發(fā)生率，改善其晚年的生活質量顯得尤為重要。

鹽酸右美托咪定是一種特異性α2-腎上腺素能受體激動劑，具有鎮(zhèn)靜、助眠、抗焦慮等作用，并在產生抗交感及抗寒戰(zhàn)等作用的同時還具有一定的鎮(zhèn)痛作用，用于手術中輔助麻醉對中樞神經有保護作用，并能改善患者術后認知功能［12］。研究證明，右美托咪定具有不同程度的神經保護作用并且可降低行腹腔鏡下結腸癌手術的老年患者PND發(fā)生率［13］。烏司他丁是一種從人體的尿液中分離純化的藥物，因具有較為廣譜的酶抑制作用而被廣泛使用。研究證明，烏司他丁能夠對機體的炎性反應產生抑制，并通過減少機體神經細胞的凋亡而對學習、記憶功能障礙產生改善作用，有利于降低老年患者PND的發(fā)生率［14］。一般兩種作用相同的藥物聯(lián)合使用常具有協(xié)同作用，但關于右美托咪定和烏司他丁聯(lián)合使用的效果，文獻報道不一。有研究表明二者具有協(xié)同作用，能進一步減輕體內的炎性因子水平［15］。也有研究表明，與單獨使用烏司他丁或者右美托咪定相比，兩種藥物聯(lián)合使用并不能進一步減少老年人術后早期認知障礙的發(fā)生，而既往研究樣本量小且觀察時間短是導致結果不一、循證醫(yī)學證據不足的原因。因此本研究采用多中心、隨機、雙盲、對照的方法，觀察右美托咪定聯(lián)合烏司他丁對行腹腔鏡下直腸癌手術的老年患者術后認知障礙近期及遠期發(fā)生率的影響，為臨床循證醫(yī)學提供有效證據。

表4 四組遠期術后神經認知障礙發(fā)生率比較〔n（%）〕Table 4 Comparison of the incidence of long-term postoperative neurocognitive impairment among the four groups

麻醉手術可激活機體免疫系統(tǒng)，誘發(fā)外周和中樞神經系統(tǒng)炎性反應。SAIJO等［16］研究證明在外周神經系統(tǒng)激活的炎性細胞以及炎性因子可以通過受損的血-腦脊液屏障或腦室周圍器官進入中樞神經系統(tǒng)進而激活小膠質細胞，而小膠質細胞相當于中樞神經系統(tǒng)的單核巨噬細胞，在炎性反應中起主導作用。手術等因素可造成患者血-腦脊液屏障通透性改變，因此外周神經系統(tǒng)的炎性細胞以及炎性因子得以進入中樞神經系統(tǒng)，這可能為PND形成創(chuàng)造了條件［17］。sTREM1是髓樣細胞觸發(fā)受體1（TREM1）的分泌亞型，也是細胞膜表面的髓樣細胞觸發(fā)受體（TREM）受到刺激后經基質金屬蛋白酶裂解分泌到體液中的一種形式，并隨著細胞膜表面TREM的表達增加而增加，因此sTREM的增加即代表TREM的增加。TREM1與其下游蛋白DAP12結合后會活化磷脂酰肌醇3激酶等，誘導生長因子受體蛋白及鈣調蛋白磷酸化，促使細胞內Ca2+流動，導致核因子（NF）-κB等轉錄因子活化，最終引起炎性細胞因子如TNF-α、IL-6的釋放，同時減少抗炎細胞因子白介素10（IL-10）的釋放［18］，此外，TREM1因會與Toll樣受體（TLR）相互作用引起級聯(lián)炎性反應而被認為是炎性反應的“放大器”［19］，手術創(chuàng)傷可通過增加炎性細胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α在外周和中樞神經系統(tǒng)的水平而損害認知功能。因此本研究重點觀察了sTREM1、IL-6和TNF-α水平變化。

本研究結果顯示，與對照組相比較，術前單獨給予右美托咪定或烏司他丁患者術后1、3、7 d血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平降低，且術后1、3、7 d譫妄發(fā)生率降低，說明單獨給予右美托咪定或烏司他丁可以降低行腹腔鏡下結直腸癌手術的老年患者近期術后譫妄發(fā)生率，但D組、U組術后30、60、90 d神經認知障礙發(fā)生率并沒有降低。當右美托咪定聯(lián)合烏司他丁使用時患者術后1、3、7 d血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平降低，且術后1、3、7 d譫妄發(fā)生率降低，術后60 d神經認知障礙發(fā)生率較單獨給予右美托咪定或烏司他丁患者降低。說明右美托咪定聯(lián)合烏司他丁可降低行腹腔鏡下結直腸癌手術的老年患者PND發(fā)生率，分析其作用機制為：右美托咪定可能通過激活α受體而發(fā)揮下調高遷移率族蛋白B1（HMGB1）表達量的作用［20］，進而下調信號通路中TLR4水平，而由于TREM1的激活需要與TLR4配體結合實現［21］，因此，當機體TLR4水平降低時，TREM1水平也會隨之下調，有利于降低組織中IL-1、IL-6、TNF-α等炎性因子的釋放。另有研究發(fā)現，烏司他丁也可下調TLR4蛋白表達水平，進而下調TREM1水平并減少組織中IL-1、IL-6、TNF-α等炎性因子的釋放［22］。因此，右美托咪定聯(lián)合烏司他丁降低行腹腔鏡下結直腸癌手術的老年患者PND發(fā)生率的原因可能與協(xié)同下調TREM1蛋白表達有關。但本研究發(fā)現，右美托咪定聯(lián)合烏司他丁并沒有降低患者術后90 d神經認知障礙發(fā)生率，其原因一方面可能是觀察例數較少；另一方面是：目前對于POCD的診斷，多推薦采用多量表聯(lián)合評估，本研究選擇MMSE量表和Z字評分法評估認知功能，可能有部分術后認知障礙患者并沒有檢測出來。因此，右美托咪定聯(lián)合烏司他丁降低行腹腔鏡下結直腸癌術的老年患者PND的發(fā)生率是否還有其他機制仍有待進一步研究。

綜上所述，烏司他丁聯(lián)合右美托咪定可降低行腹腔鏡下結直腸癌手術的老年患者PND發(fā)生率，其機制可能與降低血漿sTREM1、IL-6和TNF-α水平有關。

作者貢獻：徐衛(wèi)東進行文章的構思與設計，對文章整體負責，監(jiān)督管理；郭宗鋒、王祥、曹蘇、徐興國、張常偉、于曉燕、徐衛(wèi)東進行研究的實施與可行性分析；王祥、曹蘇、于曉燕進行數據收集及整理；郭宗鋒、曹蘇、張常偉進行統(tǒng)計學處理；郭宗鋒、徐衛(wèi)東進行結果的分析與解釋，撰寫論文；曹蘇、徐衛(wèi)東進行論文的修訂；曹蘇、徐興國、徐衛(wèi)東負責文章的質量控制及審校。

本文無利益沖突。