冠状动脉搭桥术患者围术期神经心理状态的研究
【摘要】 目的 观察体外循环和非体外循环冠状动脉搭桥术病人围术期神经心理状态的改变。方法 选择在低温体外循环或非体外循环下行冠脉搭桥术的男性病人40例，分为体外循环组和非体外循环组，每组20例。于术前1天和术后7～10天，进行下列认知功能项目的检查:简易智力状态检查，数字广度测验，符号数字模式测验，斯特鲁字色干扰测验，连线测验A型。在术前1天、术后7～10天及术后3个月，应用抑郁自评量表、焦虑状态/特性询问表评估抑郁和焦虑程度。结果 体外循环组病人数字广度测验术后评分低于术前(P<0.05)，斯特鲁字色干扰测验时间长于术前(P<0.05);非体外循环组病人简易智力状态检查显著降低(P<0.01)，斯特鲁字色干扰测验的时间长于术前(P<0.01)，错说和阻塞反应的错误发生率显著高于术前(P<0.05)。体外循环组病人的数字广度测验(逆向)、斯特鲁字色干扰测验的改正反应和阻塞反应较非体外循环组病人显著减退(P<0.05)。两组病人的抑郁程度在术后7～10天显著增高(P<0.01)，术后3个月恢复到术前水平。而体外循环组病人术后7～10天焦虑状态显著重于非体外循环组病人(P<0.05)。抑郁和焦虑程度与认知功能的某些项目相关。结论 体外循环冠脉搭桥术后神经心理状态损害的发生率高于非体外循环组病人。情感状态对围术期认知功能的改变有一定影响。
, 百拇医药
关键词 神经心理状态 冠状动脉分流术 心肺转流术
【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2004)10-0867-05
Neuropsychological status in patients undergoing
coronary artery bypass grafting surgery
Yin Yiqing，Luo Ailun，Guo Xiangyang，et al.
Department of Anesthesia，Peking Union Medical College Hospital，Beijing100730.
【Abstract】 Objective To observe the neuropsychological statuses in patients undergoing coronary artery byˉpass grafting(CABG)surgery.Methods Forty malepatients scheduled for elective coronary artery bypass grafting surgery under hypothermic CPB or off-pump were enrolled in this study.They were allocated into CPB group(n=20)or off-pump group(n=20).The neuropsychological statuses were measured on a cognitive battery administered preoperatively and7to10days postoperatively，including Mini-Mental State Examination(MMSE)，the Digit Span subtestof the Wechsler Adult Intelligence Scale-Rivised(WAIS-R)，the Digit Symbol subtest of the WAIS-R，the Trailing Making test(Trails)(part A)，the Stroop colour word interference test.Depression and anxiety were asˉsessed by Self-Rating Depression Scale and the State-Trait Anxiety Inventory preoperatively as well as7to10days and3months postoperatively.Results Postoperatively，patients in the CPB group had poorer performances on the Digit Span subtest of the WAIS-R and theStroop colour word interference test，while patients in the off-pump group had poorer performances on MMSE and the Stroop colour word interference test.The patients in the CPB group displayed a significantly higher deficit on the Digit Spansubtest of the WAIS-R and the Stroop colour word interferˉence test.Patients showed more depressed7to10days postoperatively than preoperative and recovered3months after surgery.And in the CPB group patients got higher anxious scores than those in the off-pump group after surgery.Depression and anxiety correlated with some items of cognitive dysfunctions.Conclusion The incidence of neuropsyˉchological deficits is higher in patients receiving CABG under CPB than those without CPB.Status of mood may conˉtribute to the perioperative cognitive dysfunctions.
, 百拇医药
Key words neuropsychological statuses CABG CPB
心脏手术后神经心理障碍(包括认知功能和情绪改变)的发生率很高，其病理生理学机制尚不十分清楚。有研究表明体外循环及相关因素，包括灌注压、温度、酸碱平衡的管理方式，特别是微栓可能是对术后认知功能产生影响的重要因素 [1～4] 。因此，近年来在非体外循环下的冠状动脉搭桥术受到人们的关注，以期减少与体外循环有关的并发症。本研究观察体外循环和非体外循环下冠状动脉搭桥术病人围术期神经心理状态的改变。
1 对象与方法
1.1 对象 经医院伦理委员会批准和病人知情同意，选择美国麻醉医师学会(ASA)标准分级Ⅱ～Ⅲ级、在低温体外循环或非体外循环下行冠脉搭桥术的阜外医院男性病人40例，分为体外循环组和非体外循环组，每组20例。病人年龄45～60岁，左室射血分数(LVEF)>40%，单纯搭桥术且为首次手术，无糖尿病，脑血管病、肝、肾、肺功能正常，未服用精神类药物，曾接受8年以上文化教育。
, 百拇医药
1.2 方法 术前用药:吗啡10～15mg，东莨菪碱0.3mg术前半小时肌注。入室后建立心电图(ECG)、脉搏氧饱和度(SpO 2 )等常规监测，桡动脉置管测压。静脉注射咪达唑仑0.1mg/kg，芬太尼10～20μg/kg，哌库溴铵0.08～0.10mg/kg全麻诱导，气管插管。调整麻醉机参数使动脉血CO 2 分压(PaCO 2 )维持在35～40mmHg。经颈内静脉置入Swan-Ganz导管，监测血流动力学参数。采用吸入异氟醚、氧气和空气(氧气:空气=1:1)维持麻醉，术中呼气末麻醉气体浓度维持在0.8～1.0MAC。间断静脉注射芬太尼镇痛、哌库溴铵维持肌松。
在术前1天和术后7～10天，进行下列认知功能项目的检查:简易智力状态检查，数字广度测验，符号数字模式测验，斯特鲁字色干扰测验，连线测验A型。于术前1天、术后7～10天和术后3个月采用抑郁自评量表，焦虑状态/特性询问表评估抑郁和焦虑等情感状态。
, 百拇医药
根据国际公认的标准，我们将神经心理测验结果术后与术前值比较降低≥全部病人该项术前测验值的1个标准差，判断为该项目出现术后认知功能减低;1例病人术后出现2项或2项以上的测验项目认知功能减低则认为该病人发生术后认知功能障碍 [5] 。
1.3 统计学分析 采用SPSS11.0软件建立数据库，符合正态分布的数据用X±s表示，非正态分布的数据用中位数(范围)表示。采用配对t检验、X 2 检验和非参数秩和检验。用多元线性回归分析来判定影响认知功能和情感状态的相关因素。P<0.05为差异有显著性。
2 结果
2.1 病人一般状况及围术期情况 两组病人一般情况基本相似，但术后保留气管插管时间和芬太尼用量差异有显 著性，见表1。
表1 两组病人的一般情况及围术期情况(略)
, 百拇医药
2.2 围术期神经心理测试结果 体外循环组病人数字广度测验(包括顺向和逆向)术后评分低于术前，斯特鲁字色干扰测验B和C卡时间显著延长(P<0.05);非体外循环组病人的简易智力状态检查评分显著降低，斯特鲁字色干扰测验的时间延长，错说反应显著多于术前(P<0.05)。而两组之间比较，非体外循环组病人在数字广度测验(逆向)、斯特鲁字色干扰测验改正反应和阻塞反应的结果显著优于体外循环组病人(P<0.05)，见表2。
表2 两组病人围术期神经心理测试结果 略
体外循环组病人出现认知功能障碍的百分率显著高于非体外循环组(见图1)。
两组病人术后7～10天抑郁程度显著升高，术后3个月恢复到术前水平;焦虑状态和特性在术前、术后7～10天和术后3个月均没有差别。体外循环组病人术后焦虑状态评分高于非体外循环组(P<0.05)。
, 百拇医药 2.3 相关分析 两组病人各项神经心理测验分别与术前评分、年龄、手术时间、带管时间、ICU停留时间、芬太尼用量、CPB时间、主动脉阻断时间、搭桥支数、温度和教育年限等因素相关(见表3、表4)。两组病人的抑郁和焦虑与认知功能的某些项目相关(见表5)。
图1 略
表3 体外循环组病人神经心理测验的相关因素略
表4 非体外循环组神经心理测验的相关因素略
表5 体外循环组和非体外循环组病人抑郁和焦虑与认知功能的关系 略
3 讨论
本研究结果表明体外循环冠脉搭桥术病人术后认知功能的损害发生率高于非体外循环组病人，并且认知功能的改变与围术期的多种因素相关，其中情感状态对围术期认知功能的改变有一定的影响。
, 百拇医药
本研究中数字广度测验和斯特鲁字色干扰测验是每组病人术后认知功能减低，及两组之间比较体外循环组病人 差于非体外循环组病人的主要神经心理测试项目。数字广度测验反映了中枢神经系统的短时记忆功能，而斯特鲁字色干扰测验测查执行功能中的心理控制和反应的可塑性 [6] 。内侧颞叶记忆系统是产生记忆(包括短时间记忆)的中枢结构，它主要由海马结构及其邻近的皮质组成。斯特鲁字色干扰测验可提示额叶的损害。额叶是人类大脑皮质中的重要功能区域之一，额叶障碍可导致视觉搜寻、智力、执行功能、短期记忆缺陷和抑郁等情感状态的改变 [6] 。因此体外循环和非体外循环组病人主要通过影响颞叶及额叶的功能而干扰了围术期相应的认知功能，其中又以
体外循环的影响较为明显。
两组病人中围术期的因素，包括年龄、手术时间、带管时间、ICU停留时间、芬太尼用量、CPB时间、主动脉阻断时间、搭桥支数、温度和教育年限，与简易智力状态检查、数字广度测验(顺向和逆向)、符号数字模式测验和斯特鲁字色干扰测验相关。说明围术期这些因素可能影响短期记忆功能;视知觉、视觉扫描、眼球运动和记忆能力及执行功能中的心理控制和反应的可塑性。这些神经心理测验减退主要反映了颞叶和额叶中枢功能的损害，这与上述两组病人术后认知功能减退反映的中枢区域相吻合，表明围术期的相关因素可能通过影响颞叶和额叶功能而干扰了围术期的认知功能。
, 百拇医药
焦虑和抑郁是心脏手术围术期最常见的情绪改变。本研究中抑郁程度在术后7～10天显著高于术前，而术后3个月恢复到术前水平。术后7～10天评分最高可能是术后恢复过程中的疼痛、疲劳、睡眠障碍造成的。而术后3个月随着病情的好转大多数病人抑郁情绪明显改善，表明术后抑郁状态与病人的恢复情况密切相关。焦虑状态/特性询问表能直观地反映焦虑病人的主观感受，而且能将当前(状态)和一贯(特性)的焦虑症状区分开来。但在术前、术后7～10天和术后3个月焦虑状态和特性在两组内没有差别，只是体外循环组病人术后的焦虑状态评分高于非体外循环组，说明体外循环组病人术后焦虑程度加重。研究焦虑和抑郁与认知功能改变之间的关系发现，抑郁情绪多影响体外循环组中反映空间、数字、视觉移动和反应速度方面的认知功能，对非体外循环组则没有显著影响。焦虑与认知功能的关系基本同于抑郁状态的影响，但增加了对短期记忆功能的干扰。尽管有研究认为焦虑和抑郁与术后认知功能 的改变没有相关性 [7] ，但我们的研究结果提示情感状态(包括术前和术后短期和长期的情感状态)会影响到某些认知功能的表现，这可能与选用的测定情感状态的量表和测定时间不同有关。
, 百拇医药
综上所述，体外循环冠脉搭桥术后认知功能减低的发生率高于非体外循环组病人。情感状态对围术期认知功能的改变有一定的影响。
参考文献
1 Fitzgibbon GM，Kafka HP，Leach AJ，et al.Coronary bypass graft fate and patient outcome:angiographic follow-up of5065grafts related to survival and reoperation in1388patients during25years.J Am Coll Cardiol，1996，28:616-626.
2 Gold JP，Charlson ME，Williams-Russo P，et al.Improvement of outcomes after coronary artery bypass.A randomized trial comparing inˉtraoperative high versus lowmean arterial pressure.J Thorac Cardiovasc Surg，1995，110:1302-1311.
, http://www.100md.com
3 Warm Heart Investigators.Randomised trial of normothemic versus hyˉpothemic coronary bypass surgery.Lancet，1994，343:559-563.
4 Murkin JM，Martzke JS，Buchan AM，et al.A randomized study of the influence of perfusion technique and pH management strategy in316paˉtients undergoing coronary artery bypass surgery.II.Neurologic and cognitive outcomes.J Thorac Cardiovasc Surg，1995，110:349-362.
5 Elizabeth P，Mahanna BA，James A，et al.Defining neuropsychologˉical dysfunction after coronary artery bypass grafting.In:The Society of Thoracic Surgeons:cognitive decline and cardiac operation.Ann Thorac Surg，1996，61:1342-1347.
, 百拇医药
6 汤慈美.神经病学，北京:人民军医出版社，2001，33-46，256-258.
7 McKhann GM，Norowicz LM，Goldsborough，et al.Depression and cognitive decline after coronary artery bypass grafting.Lancet，1997，349:1282-1284.
作者单位:1100730中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院麻醉科
2北京中国医学科学院阜外心血管病医院麻醉科
(收稿日期:2004-03-22)
(编辑 罗彬), 百拇医药
, 百拇医药
关键词 神经心理状态 冠状动脉分流术 心肺转流术
【文献标识码】 A 【文章编号】 1609-6614(2004)10-0867-05
Neuropsychological status in patients undergoing
coronary artery bypass grafting surgery
Yin Yiqing，Luo Ailun，Guo Xiangyang，et al.
Department of Anesthesia，Peking Union Medical College Hospital，Beijing100730.
【Abstract】 Objective To observe the neuropsychological statuses in patients undergoing coronary artery byˉpass grafting(CABG)surgery.Methods Forty malepatients scheduled for elective coronary artery bypass grafting surgery under hypothermic CPB or off-pump were enrolled in this study.They were allocated into CPB group(n=20)or off-pump group(n=20).The neuropsychological statuses were measured on a cognitive battery administered preoperatively and7to10days postoperatively，including Mini-Mental State Examination(MMSE)，the Digit Span subtestof the Wechsler Adult Intelligence Scale-Rivised(WAIS-R)，the Digit Symbol subtest of the WAIS-R，the Trailing Making test(Trails)(part A)，the Stroop colour word interference test.Depression and anxiety were asˉsessed by Self-Rating Depression Scale and the State-Trait Anxiety Inventory preoperatively as well as7to10days and3months postoperatively.Results Postoperatively，patients in the CPB group had poorer performances on the Digit Span subtest of the WAIS-R and theStroop colour word interference test，while patients in the off-pump group had poorer performances on MMSE and the Stroop colour word interference test.The patients in the CPB group displayed a significantly higher deficit on the Digit Spansubtest of the WAIS-R and the Stroop colour word interferˉence test.Patients showed more depressed7to10days postoperatively than preoperative and recovered3months after surgery.And in the CPB group patients got higher anxious scores than those in the off-pump group after surgery.Depression and anxiety correlated with some items of cognitive dysfunctions.Conclusion The incidence of neuropsyˉchological deficits is higher in patients receiving CABG under CPB than those without CPB.Status of mood may conˉtribute to the perioperative cognitive dysfunctions.
, 百拇医药
Key words neuropsychological statuses CABG CPB
心脏手术后神经心理障碍(包括认知功能和情绪改变)的发生率很高，其病理生理学机制尚不十分清楚。有研究表明体外循环及相关因素，包括灌注压、温度、酸碱平衡的管理方式，特别是微栓可能是对术后认知功能产生影响的重要因素 [1～4] 。因此，近年来在非体外循环下的冠状动脉搭桥术受到人们的关注，以期减少与体外循环有关的并发症。本研究观察体外循环和非体外循环下冠状动脉搭桥术病人围术期神经心理状态的改变。
1 对象与方法
1.1 对象 经医院伦理委员会批准和病人知情同意，选择美国麻醉医师学会(ASA)标准分级Ⅱ～Ⅲ级、在低温体外循环或非体外循环下行冠脉搭桥术的阜外医院男性病人40例，分为体外循环组和非体外循环组，每组20例。病人年龄45～60岁，左室射血分数(LVEF)>40%，单纯搭桥术且为首次手术，无糖尿病，脑血管病、肝、肾、肺功能正常，未服用精神类药物，曾接受8年以上文化教育。
, 百拇医药
1.2 方法 术前用药:吗啡10～15mg，东莨菪碱0.3mg术前半小时肌注。入室后建立心电图(ECG)、脉搏氧饱和度(SpO 2 )等常规监测，桡动脉置管测压。静脉注射咪达唑仑0.1mg/kg，芬太尼10～20μg/kg，哌库溴铵0.08～0.10mg/kg全麻诱导，气管插管。调整麻醉机参数使动脉血CO 2 分压(PaCO 2 )维持在35～40mmHg。经颈内静脉置入Swan-Ganz导管，监测血流动力学参数。采用吸入异氟醚、氧气和空气(氧气:空气=1:1)维持麻醉，术中呼气末麻醉气体浓度维持在0.8～1.0MAC。间断静脉注射芬太尼镇痛、哌库溴铵维持肌松。
在术前1天和术后7～10天，进行下列认知功能项目的检查:简易智力状态检查，数字广度测验，符号数字模式测验，斯特鲁字色干扰测验，连线测验A型。于术前1天、术后7～10天和术后3个月采用抑郁自评量表，焦虑状态/特性询问表评估抑郁和焦虑等情感状态。
, 百拇医药
根据国际公认的标准，我们将神经心理测验结果术后与术前值比较降低≥全部病人该项术前测验值的1个标准差，判断为该项目出现术后认知功能减低;1例病人术后出现2项或2项以上的测验项目认知功能减低则认为该病人发生术后认知功能障碍 [5] 。
1.3 统计学分析 采用SPSS11.0软件建立数据库，符合正态分布的数据用X±s表示，非正态分布的数据用中位数(范围)表示。采用配对t检验、X 2 检验和非参数秩和检验。用多元线性回归分析来判定影响认知功能和情感状态的相关因素。P<0.05为差异有显著性。
2 结果
2.1 病人一般状况及围术期情况 两组病人一般情况基本相似，但术后保留气管插管时间和芬太尼用量差异有显 著性，见表1。
表1 两组病人的一般情况及围术期情况(略)
, 百拇医药
2.2 围术期神经心理测试结果 体外循环组病人数字广度测验(包括顺向和逆向)术后评分低于术前，斯特鲁字色干扰测验B和C卡时间显著延长(P<0.05);非体外循环组病人的简易智力状态检查评分显著降低，斯特鲁字色干扰测验的时间延长，错说反应显著多于术前(P<0.05)。而两组之间比较，非体外循环组病人在数字广度测验(逆向)、斯特鲁字色干扰测验改正反应和阻塞反应的结果显著优于体外循环组病人(P<0.05)，见表2。
表2 两组病人围术期神经心理测试结果 略
体外循环组病人出现认知功能障碍的百分率显著高于非体外循环组(见图1)。
两组病人术后7～10天抑郁程度显著升高，术后3个月恢复到术前水平;焦虑状态和特性在术前、术后7～10天和术后3个月均没有差别。体外循环组病人术后焦虑状态评分高于非体外循环组(P<0.05)。
, 百拇医药 2.3 相关分析 两组病人各项神经心理测验分别与术前评分、年龄、手术时间、带管时间、ICU停留时间、芬太尼用量、CPB时间、主动脉阻断时间、搭桥支数、温度和教育年限等因素相关(见表3、表4)。两组病人的抑郁和焦虑与认知功能的某些项目相关(见表5)。
图1 略
表3 体外循环组病人神经心理测验的相关因素略
表4 非体外循环组神经心理测验的相关因素略
表5 体外循环组和非体外循环组病人抑郁和焦虑与认知功能的关系 略
3 讨论
本研究结果表明体外循环冠脉搭桥术病人术后认知功能的损害发生率高于非体外循环组病人，并且认知功能的改变与围术期的多种因素相关，其中情感状态对围术期认知功能的改变有一定的影响。
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本研究中数字广度测验和斯特鲁字色干扰测验是每组病人术后认知功能减低，及两组之间比较体外循环组病人 差于非体外循环组病人的主要神经心理测试项目。数字广度测验反映了中枢神经系统的短时记忆功能，而斯特鲁字色干扰测验测查执行功能中的心理控制和反应的可塑性 [6] 。内侧颞叶记忆系统是产生记忆(包括短时间记忆)的中枢结构，它主要由海马结构及其邻近的皮质组成。斯特鲁字色干扰测验可提示额叶的损害。额叶是人类大脑皮质中的重要功能区域之一，额叶障碍可导致视觉搜寻、智力、执行功能、短期记忆缺陷和抑郁等情感状态的改变 [6] 。因此体外循环和非体外循环组病人主要通过影响颞叶及额叶的功能而干扰了围术期相应的认知功能，其中又以
体外循环的影响较为明显。
两组病人中围术期的因素，包括年龄、手术时间、带管时间、ICU停留时间、芬太尼用量、CPB时间、主动脉阻断时间、搭桥支数、温度和教育年限，与简易智力状态检查、数字广度测验(顺向和逆向)、符号数字模式测验和斯特鲁字色干扰测验相关。说明围术期这些因素可能影响短期记忆功能;视知觉、视觉扫描、眼球运动和记忆能力及执行功能中的心理控制和反应的可塑性。这些神经心理测验减退主要反映了颞叶和额叶中枢功能的损害，这与上述两组病人术后认知功能减退反映的中枢区域相吻合，表明围术期的相关因素可能通过影响颞叶和额叶功能而干扰了围术期的认知功能。
, 百拇医药
焦虑和抑郁是心脏手术围术期最常见的情绪改变。本研究中抑郁程度在术后7～10天显著高于术前，而术后3个月恢复到术前水平。术后7～10天评分最高可能是术后恢复过程中的疼痛、疲劳、睡眠障碍造成的。而术后3个月随着病情的好转大多数病人抑郁情绪明显改善，表明术后抑郁状态与病人的恢复情况密切相关。焦虑状态/特性询问表能直观地反映焦虑病人的主观感受，而且能将当前(状态)和一贯(特性)的焦虑症状区分开来。但在术前、术后7～10天和术后3个月焦虑状态和特性在两组内没有差别，只是体外循环组病人术后的焦虑状态评分高于非体外循环组，说明体外循环组病人术后焦虑程度加重。研究焦虑和抑郁与认知功能改变之间的关系发现，抑郁情绪多影响体外循环组中反映空间、数字、视觉移动和反应速度方面的认知功能，对非体外循环组则没有显著影响。焦虑与认知功能的关系基本同于抑郁状态的影响，但增加了对短期记忆功能的干扰。尽管有研究认为焦虑和抑郁与术后认知功能 的改变没有相关性 [7] ，但我们的研究结果提示情感状态(包括术前和术后短期和长期的情感状态)会影响到某些认知功能的表现，这可能与选用的测定情感状态的量表和测定时间不同有关。
, 百拇医药
综上所述，体外循环冠脉搭桥术后认知功能减低的发生率高于非体外循环组病人。情感状态对围术期认知功能的改变有一定的影响。
参考文献
1 Fitzgibbon GM，Kafka HP，Leach AJ，et al.Coronary bypass graft fate and patient outcome:angiographic follow-up of5065grafts related to survival and reoperation in1388patients during25years.J Am Coll Cardiol，1996，28:616-626.
2 Gold JP，Charlson ME，Williams-Russo P，et al.Improvement of outcomes after coronary artery bypass.A randomized trial comparing inˉtraoperative high versus lowmean arterial pressure.J Thorac Cardiovasc Surg，1995，110:1302-1311.
, http://www.100md.com
3 Warm Heart Investigators.Randomised trial of normothemic versus hyˉpothemic coronary bypass surgery.Lancet，1994，343:559-563.
4 Murkin JM，Martzke JS，Buchan AM，et al.A randomized study of the influence of perfusion technique and pH management strategy in316paˉtients undergoing coronary artery bypass surgery.II.Neurologic and cognitive outcomes.J Thorac Cardiovasc Surg，1995，110:349-362.
5 Elizabeth P，Mahanna BA，James A，et al.Defining neuropsychologˉical dysfunction after coronary artery bypass grafting.In:The Society of Thoracic Surgeons:cognitive decline and cardiac operation.Ann Thorac Surg，1996，61:1342-1347.
, 百拇医药
6 汤慈美.神经病学，北京:人民军医出版社，2001，33-46，256-258.
7 McKhann GM，Norowicz LM，Goldsborough，et al.Depression and cognitive decline after coronary artery bypass grafting.Lancet，1997，349:1282-1284.
作者单位:1100730中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院麻醉科
2北京中国医学科学院阜外心血管病医院麻醉科
(收稿日期:2004-03-22)
(编辑 罗彬), 百拇医药