关注中国老年患者围手术期神经认知功能障碍.pdf

作者简介：申远，主任医师、教授、博士研究生导师。现任国家 精神疾病医学中心副主任、上海交通大学医学院附属精神卫生中心 党委副书记、同济大学医学院麻醉与脑功能研究所常务副所长等。兼任精神医学教学指导委员会分委会委员、中国心理卫生协会理 事、上海市医学会行为医学专科分会副主任委员。主持国家自然科 学基金重大项目、科技部“中国脑计划”子课题等多项国家级重点项 目。主要研究领域为围手术期神经认知障碍，先后发表SCI论文50 余篇。曾获上海市科技进步奖二、三等奖，多次获得上海市优秀学 术带头人、上海市巾帼建功标兵等荣誉称号。(收稿日期：2023-06-09)(本文编辑：朱音)关注中国老年患者围手术期神经认知功能障碍姜兆舜，顾卫东复旦大学附属华东医院麻醉科，上海200040关键词老年人;围手术期神经认知功能障碍;预测模型;脑功能;危险因素顾卫东教授我国已步入老龄化社会，老年人的医疗需求日益 增加，其中M65岁的老年患者接受外科手术的比例显 著增加，占全部手术患者的1/41/3。由于老年患 者生理储备降低,代偿能力减弱，多脏器功能下降，因 此手术后面临的并发症风险也大大升高。神经精神 系统疾病是导致术后残疾甚至围手术期死亡的重要 原因。围手术期神经认知功能障碍(per io per a t iv e n eur o c o gn it iv e d iso r d er s,PND)是术后最常见的神经精神 系统并发症，严重影响患者术后康复和生活质量。但 是目前PND缺乏特异、有效的临床治疗手段。因 此，将PND的防治关口前移、聚焦术前筛选PND高危 患者，有助于减少PND的发生，从而改善老年患者术 后转归以及长期的生活质量。1 PND的定义及危害PND按照发病时间可分为术前已存在的认知功 能损害、术后请妄(po st o per a t iv e d el ir iu m,POD)、神 经认知恢复延迟(d el a y ed n eu r o c o gn it iv e r ec o v er y,DNR)以及术后神经认知障碍(n eu r o c o gn it iv e d iso rd er s,NCD)等4个亚类。POD是指术后1周内或出 院前出现的意识水平紊乱以及认知功能损害；DNR 则是指患者在术后1个月内发生的认知功能障碍；若术后112个月认知功能出现损伤，则定义为术 后NCD。在PND各亚类中,POD和DNR严重影响老年患 者术后短期的恢复与转归,可使术后并发症增多、住 院时间延长。而术后NCD则会给老年患者术后长 期功能康复、生活质量以及心理健康造成极大的影 响，同时也会加重家庭及社会的经济负担。我国人口 老龄化进展迅速，老年人对于手术的需求也日益增 加。相较于年轻患者，老年患者在经历手术打击后发 生PND的风险大大增加，老年患者POD的发生率为 基金项目：国家自然科学基金面上项目(82271286)；上海市科学技术委员会创新研究专项(20Y1190020)通信作者：顾卫东，电子信箱：h d mz0800163.c o m 673 老年医学与保健2023 年第 29 卷第 4 期 Ger ia t r Hea l t h Ca r e,2023,Vo l.29.No.4&2%54.4%；出院时认知功能障碍的发生率可达 25.8%，而术后3个月时仍有12.7%的老年患者存在 认知功能障碍同。由于老年患者PND发生率高、危害 大，因此PND已成为麻醉与围手术期医学领域重要的 临床问题,亟需采取科学可行的措施加以防治。2 PND防治现状及目前存在的问题近年来，我国关于PND防治的临床研究取得了 极大的进展。王东信教授及其团队通过多中心、双 盲、随机对照试验发现，预防性低剂量右美托咪定可 显著降低手术后7 d内的POD发生率。该团队还 发现术后急性疼痛的中介效应可导致术前已存在认 知障碍的患者POD发生风险明显增加，提示预防 POD应提高对术前认知障碍患者的关注,并加强该 类患者术后疼痛的管理冋。此外，我国多个研究团 队发现，术中脑电双频指数监测麻醉深度可以减少 麻醉药物用量，缩短麻醉苏醒及拔管时间，减少PND 的发生率9。术前预测PND高危患者有助于精准实施麻醉管 理、针对性防治高危患者以及术后早期开展靶向认知 训练干预，然而现阶段我国的相关研究仍然较少。现 有研究显示,PND的术前危险因素包括年龄、受教育 水平、术前认知功能状态、术前神经精神疾病史、脑血 管疾病和术前睡眠障碍等。术中危险因素主要包 括麻醉方式、血压水平、麻醉深度、手术类型以及手术 时间等3。除了电子病历数据、合并症以及手术麻醉 相关因素外，血清生物标志物和脑脊液分子标志物也 是近年来的研究热点，包括C反应蛋白、白介素6、Sl o o p蛋白、t a u蛋白和B淀粉样蛋白等叫 尽管 既往研究发现的PND危险因素种类繁多，但是目前临 床上仍缺乏精准、高效、可行的PND预测模型。我国的PND预测模型研究主要存在以下问题:（1）电子病历数据和血清生物标志物缺乏特异性，且 临床研究结果不一致；（2）脑脊液分子标志物的获取 需要行腰椎穿刺，无法在临床上常规开展；（3）目前建 立的PND预测模型基于的样本量较小，国内仍缺乏较 大规模的流行病学资料；（4）缺乏术后长期认知功能 障碍的相关预测研究；（5）目前我国PND预测模型研 究主要基于内部验证，缺乏多中心、大样本的外部验 证；（6）缺乏基于PND预测模型的干预治疗研究。3对策美国麻醉医师协会于2016年提出了“围手术期脑 健康倡议”，呼吁关注老年患者麻醉相关脑健康问题,建议通过脑科学研究手段探索围手术期的脑保护措 施，从而降低老年患者中枢神经系统并发症的发生 率踊切。我国科技部于2021年9月正式推出“脑科学 与类脑科学研究”项目（简称为“中国脑计划”），从国 家层面推动以大脑疾病为导向的脑科学研究以及以 人工智能技术为导向的类脑研究。功能磁共振成像 和脑电图等神经影像学技术为神经精神类疾病的研 究提供了新的手段和方向。功能磁共振成像具有高 空间分辨率特性,通过检测血氧水平依赖信号明确大 脑脑区的功能活动状态。脑电图具有高时间分辨率 特性，可以实时监测大脑电生理活动。近年来，越来越多的研究者采用功能磁共振成像 技术和脑电图技术探索PND患者的脑功能状态。Zh a n g等研究发现，术后短期认知功能障碍患者术 前右侧海马/海马旁回的局部活动同步性，以及右侧 海马/海马旁回一右侧颖中回/颖下回的功能连接强度 明显增强。Br o w n d y k e等回发现心脏手术后认知功 能损害与默认网络的额上回/扣带回功能连接改变显 著相关，提示默认网络功能连接模式可以作为心脏手 术后短期认知功能障碍早期诊断的重要标志物。Jia n g等冋同样发现DNR患者静息态脑网络连接组 学存在异常改变，且主要集中于默认网络。此外，Jia n g等回借助支持向量机、随机森林、决策树等机器 学习算法，构建了基于默认网络连接组学的DNR预测 模型。而在脑电图领域，张北源等分析了术后认知 功能障碍患者的脑电频谱特征,结果发现该类患者主 要表现为a波能量下降。除术后认知功能障碍以外，POD的脑影像预测研 究近年来也取得了一定的进展。Key o n g等净基于前额 叶皮层局部功能活动强度以及电子病历数据建立了老 年股骨颈骨折手术POD的预测模型，模型的预测准确 率为0.88。R&h r等河基于术中额叶脑电图以及机器学 习算法建立了早期识别POD高危患者的预测模型。有 学者则认为心脏手术后即刻的额叶区a波相对功率预 测POD的效果最优，曲线下面积高达0.918如。此外,杨岚等凶基于术中Sed Lin e多导脑电图发现术中低a 波功率与POD的发生具有显著相关性,提示术中应用 脑电图可以综合判断患者麻醉状态，合理调整麻醉药 物,维持合适的麻醉深度，减少POD的发生。综上所述，功能磁共振成像与脑电图等神经影像 学技术可以为PND的生物标志物研究提供新的视角。674 老年医学与保健 2023 年第 29 卷第 4 期 Ger ia t r Hea l t h Ca r e,2023,Vo l.29.No.4PND患者静息态脑网络连接组学和脑电图功率谱可 能存在特征性的改变，结合机器学习等人工智能算 法，可以进一步建立基于脑功能特征的中国老年PND 预测模型，从而为实现PND防治关口前移奠定基础。但是基于脑功能影像的PND防治研究仍有许多 工作需要进一步开展和完善：（1）目前建立的PND预 测模型需进行多中心外部验证,以评估模型的预测价 值；（2）术后远期认知功能障碍的脑功能研究以及机 器学习模型训练需要进一步增加数据量；（3）PND患 者特征性的脑电节律标志物有待深入挖掘与探索；（4）基于已建立的PND预测模型进一步开展临床干 预防治研究，验证预测模型的实际效能及临床意义。4展望近年来，基于脑科学研究初步发现了 PND新的生 物标志物，如DNR患者默认网络的功能连接模式，以 及POD患者前额叶的功能活动状态。神经影像学技 术为PND的防治和机制研究提供了新的视角与理论 基础。未来应进一步将功能磁共振成像、结构磁共振 以及脑电图等多模态神经影像学技术相结合,从不同 维度深入探索PND患者的大脑功能、皮质结构以及神 经元放电节律的特征性改变。此外，借助人工智能技 术建立基于多模态脑功能组学的老年PND患者预测 模型，有助于进一步开发PND综合预测系统，直接指 导老年PND患者的个体化干预。未来PND预测模型 研究应基于多中心、大样本数据,开展外部验证，从而 筛选出临床可行、高效准确的最佳预测模型，并推广 应用,提高中国人群PND预测准确率,实现对我国老 年手术人群术后认知障碍疾病的精准监测、早期预警 以及有效防治，最大限度地维护老年手术患者的认知 功能，改善老年患者的术后生活质量。聚焦PND脑科 学研究,对于延长中国老年人群健康预期寿命以及实 现“健康中国”战略方针具有重要意义。参考文献1 中华医学会麻醉学分会老年人麻醉与围术期管理学组，中 华医学会麻醉学分会疼痛学组国家老年疾病临床医学研究 中心，国家老年麻醉联盟.老年患者围手术期多模式镇痛低 阿片方案中国专家共识（2021版）J,中华医学杂志，2021,101（3）：170-184.2 Ch en Y,Qin JL.Mo d if ied f r a il t y in d ex in d epen d en t l y pr ed ic t s po st o per a t iv e d el ir iu m a n d d el a y ed n eu r o c o gn it iv e r ec o v er y a f t er el ec t iv e t o t a l jo in t a r t h r o pl a st y J.J Ar t h r o pl a st y,2021,36(2):449453.3 Ev er ed L,Sil ber t B,Kn o pma n DS,et al.Rec o mmen d a t io n s f o r t h e n o men c l a t u r e o f c o gn it iv e c h a n ge a sso c ia t ed w it h a n a est h esia a n d su r ger y-2018 J.Br J An a est h,2018,121(5):1005-1012.4 Da n iel so n M,Wik l u n d A,Gr a n a t h F,et al.Asso c ia t io n bet w een c er ebr o spin a l f l u id bio ma r k er s o f n eu r o n a 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i,2022,14：911088.27 裴锋博.脑电监测在心血管外科术后神经系统并发症的预 测和评价作用研究D.北京：中国医学科学院,2021.28 杨岚，宋珂珂，颜飞，等.老年糖尿病患者术中Sed Lin e脑 电监测与术后请妄的相关性研究J.西安交通大学学报(医学版),2022,43(6):861-866.作者简介：顾卫东，主任医师、博士研究生导师,复旦大学附属 华东医院麻醉科主任。担任上海市医师协会麻醉科医师分会副会 长;中国神经科学学会麻醉与脑功能分会委员；中国医师协会麻醉 学医师分会副总干事;上海市医学会麻醉科专科分会委员兼老年麻 醉学组副组长。主持国家自然科学基金2项、省部级课题3项和市 级课题2项。以第一/通信作者发表SCI论文20余篇，国内核心期 刊论文50余篇,编写专著2部，主译专著2部。(收稿日期：2023-05-07)(本文编辑：朱音)2023年老年医学与保健主题第一期:老年冠心病患者的抗栓治疗 第四期:老年患者围手术期神经认知功能障碍第二期:老年疾病影像学诊断进展第五期:有关老年消化若干问题第三期:老年肺癌靶向治疗进展第六期:衰老与肿瘤 676