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冠状动脉旁路手术后的认知与神经系统转归
2012-01-21 10:00:04   来源:37度医学网   作者:  评论:0 点击:

 转诊进行冠脉血运重建手术的患者年龄均较大,并可能较以前转诊进行这种手术的患者存在更广泛的心脏以外血管病变。虽然(有)这些趋势,但未同时进行其他手术的冠状动脉旁路移植术(CABG)死亡率持续下降1。尽管如此,不良神经系统转归,包括卒中认知功能衰退,仍是这些年龄较大患者的一个主要的令人担忧问题。

  对术后神经事件病理生理学缺乏清楚的了解已经阻碍了减少这种不良转归发生策略的发展。部分出于对不良神经系统事件与使用体外心肺转流术存在特殊 相关性的推测,研究人员开发了不使用心肺转流术(即非体外循环手术)而进行CABG的技术。但是,最近比较常规体外循环手术后与非体外循环手术后的不良神 经系统转归发生率(差异)的大规模、前瞻性、随机研究并未表明与使用非体外循环手术相关的危险显著下降2-4。因此,(研究者们)已开始将降低术后神经系 统损伤发生率的努力重点放在与患者相关的危险因素上,如主动脉、颈动脉和脑动脉的粥样硬化程度而非手术相关变量5。虽然目前越来越多的外科中心使用术前和 围手术期筛查来识别卒中危险升高的患者,并根据这种筛查结果调整手术技术,但这种方法尚未成为治疗的标准6。对各医院在不良神经系统转归发生率上所存在的 巨大差异也就不必感到惊奇了。在本文中,我们将讨论当前所进行CABG之后的卒中和认知衰退转归的病理生理学,以及正在涌现的降低这种事件发生率的策略。

  卒中

  发生率和诊断

  尽管接受CABG患者中的动脉粥样硬化疾病患病率不断升高,但是,CABG后卒中的发生率在过去10年内已经降低,最近一项研究报告,单纯 CABG后的卒中总发生率为1.6%7。卒中发生率依据患者群体的潜在危险以及卒中定义(的不同)而有所不相同。当卒中定义包括了X线所示的梗死时,估计 的卒中发生率则增加10倍,使用磁共振成像(MRI)检查而不是计算机化体层摄影检查可以使X线所示的梗死发生率更高。这些X线所示的梗死并不一定伴有临 床上的缺陷。另外,更多卒中所致的轻微功能缺陷通常在围手术期未被诊断,这是因为患者经常出现疼痛或者正在接受药物或者镇静剂(的治疗),这些可能掩盖轻 微的神经系统征象。在其他情况下,由于围手术期卒中并不一定局限于某个单支血管的供血区,因此,(其所致的)功能缺陷可能并不符合与非手术情况下卒中典型 相关的表现。

  病理生理学

  心脏手术期间发生脑梗死的传统诱发机制是巨大栓塞和微小栓塞。但是,最近的数据表明,根据推测,神经系统损伤也可能源自低灌注和全身炎症反应 8。迄今为止,大多数在手术技术方面的改 良都将重点放在降低栓子负担上,因为根据推测,栓子负担是神经系统损伤发生的主要机制。但可能的情况是,其他损 伤机制(也)可能联合栓塞(共同)参与其中。(对于)慢性高血压患者,如果他们的血压在手术期间维持在正常或者略低的水平,则术中可能出现大脑相对低血 压,从而使患者处于发生分水岭卒中(watershed stroke)的危险境地9,10。但在许多的病例中,神经系统损伤是由这些因素的组合所引起 的。卡普兰和亨内里奇(Hennerici)提出,低灌注合并微血栓形成增加神经系统损伤危险是由栓子脱落减少所致的11。由于CABG后卒中可能存在多 个因素机制的基础,因此,预防性策略可能需要被设计成为不仅可以避免栓子的过多脱落(例如缘于主动脉特定病变部位的钳夹),而且也可以避免相对低血压或者 全身炎症反应(的发生)。

  与神经系统发病关联的患者相关因素

  老龄、卒中史以及高血压和糖尿病史都是包括卒中在内的术后神经系统并发症的预测因素12,13,另外,还有多种其他的危险因素已被确认(表 1)。这些相关性的机制极可能与血管(无论是心脏周围的血管还是颈部和脑部的血管)的健康有关。例如,慢性高脂血症和糖尿病患者可能有主动脉斑块,如果病 变部分的主动脉被钳夹,则脑部的围手术期栓塞危险增加。贫血也与围手术期和术后的不良转归(包括卒中)危险存在强相关性23。这些因素可能不仅影响手术期 间期间发生的卒中,而且也可能影响或导致术后发病的卒中(这种卒中多达占所有围手术期卒中的2/3)7。术后房颤是巨大栓子所致卒中的一个重要原因,这种 卒中趋向于在住院后期(在有一段正常术后神经系统状态间隔后)出现14。

  随着MRI日益普及,已有人把更多的(研究)重点放在将术前大脑亚临床血管疾病作为术后神经系统并发症的一个潜在预测因素上。在一项纳入 CABG之前接受大脑 MRI检查患者的研究中,小梗死(常为亚临床)患者的临床卒中发生率升高 (5.6%,而术前MRI扫描正常患者为1.4%),手 术前有多发性脑梗死患者的发生率升高至8%以上16。不仅在准备进行CABG的患者中常见慢性脑白质缺血性疾病和陈旧性梗死,而且有4.5%的患者在术前 弥散加权成像检查时发现有新发缺陷,这些新发缺陷最可能是由最近的心脏导管插管所致24。

  虽然非体外循环CABG是以减少神经系统并发症为部分目标而发展起来的,但是,多项随机临床试验均没有显示这种手术的术后卒中发生率降低(表 2)。在其他非随机研究中,非体外循环 CABG与较低的早期卒中发生率相关,但延迟卒中的发生率(与体外循环CABG)相似15。体外循环和非体外循环 手术后的卒中机制可能因此而略有不同。但是,卒中发生率相似的研究结果支持这种观念,即患者相关因素(包括动脉硬化负担)是较手术类型更为重要的卒中危险 预测因素。

  卒中预防

  防止心脏术后不良神经系统事件策略的一项重要改变就是对高危患者手术管理策略实施个体化。在过去10年期间的另一个改变是目前实施的在接受 CABG患者中普遍使用他汀类药物。他汀类药物对术后卒中和不良认知转归危险的作用仍然存在争议,有关他汀使用效果的证据仍然局限于观察性研究。一项最近 的研究表明,术前联合使用他汀和β-受体阻滞剂可能可以降低术后的卒中危险30。

  阿斯匹林也经常为接受CABG的患者所使用。该药在CABG后的最初48小时内给药是安全的,并且(应用)该药与术后卒中危险降低相关31。手 术前使用阿斯匹林一直存在较多争议。虽然术前阿斯匹林的使用似乎并不降低术后脑血管事件的危险,但与较低的住院死亡率相关32。

  心脏和主动脉的评估

  目前,越来越多医学中心使用术中主动脉周(epiaortic)超声检查来确定主动脉斑块的部位和严重程度,但该方法尚未被普遍使用。主动脉周 超声的检查结果可被用来调整术中有关主动脉横向钳夹放置及升主动脉插管部位的决策33。目前尚无来自随机临床试验的数据,但观察性研究已显示,当以主动脉 周扫描结果来指导手术决定时,卒中发生率下降7,33。

  常规颈动脉筛查

  现在,患者在进行CABG之前常规接受颈动脉复式超声检查。依据年龄组的不同,7% ~ 12%的患者有相当程度的狭窄 (>60%)34。目前尚不清楚如何使用术前颈动脉筛查结果来调整手术处理。最近一项非随机研究已显示,接受联合颈动脉内膜切除术和CABG的患者 与具有相似(严重)程度颈动脉狭窄而只接受CABG的患者相比,卒中危险升高17。目前尚无比较在CABG之前接受颈动脉内膜切除术患者与联合接受颈动脉 内膜切除术及CABG患者转归的随机临床试验。当前,关于同时存在颈动脉和冠状动脉疾病患者的治疗策略,取决于患者个体的特征和CABG的紧急程度。

  中枢神经系统的术中监测

  采用近红外线光谱检查进行监测对于脑组织氧合和灌注充分性的评估可能有潜在作用,虽然目前仍缺乏来自随机临床试验的有说服力的证据。使用近红外 线光谱(技术)联合检测静脉血和动脉血可能可提供有关脑血流自动调节的信息35。脑氧合的失饱和可发生于体外循环或非体外循环手术期间,并且在观察性研究 中,已经显示(其)与神经系统并发症发生率升高相关36,包括早期认知功能衰退的危险增大37。

  经颅多普勒检查可能也对接受CABG患者的术中监测有用,因为通过这种成像检查技术可以发现来自主动脉的粥样硬化栓子、脂肪或甚至空气形式的微小栓子。但是,这项技术的临床用途仍然有限,因为经颅多普勒监测检出的栓子似乎并无明显的神经系统后果38。

  处理意义

  卒中仍然是在其他方面很成功的心脏手术的一个重要并发症。卒中预测模式已可以应用一段时间了13,但基于术前或围手术期筛查的个体化手术处理策 略仅在最近得到广泛应用,以期降低这种严重神经系统转归7,39。从术前到术后的期间,接受CABG患者的处理仍然远远没有达到标准化。虽然使用筛查程序 如主动脉周扫描可能在一些医院已成为标准处理,但在各个医院之间在这种技术的程序方面仍存在广泛差异。

  认知功能衰退

  评估患者心脏手术后认知功能衰退的最常使用方法是神经心理学测试。这通常涉及在手术之前和之后使用一套检查多种认知功能域的测试技术,包括记忆 力、注意力 、语言、执行功能和运动速度。虽然这种测试可以发现认知表现中甚至很轻微的变化,但是,现在越来越明显的是,CABG后无论是近期还是远期认 知功能衰退的发生率都被高估,原因在于缺乏什么是构成认知功能衰退的一致定义、使用了不合适的统计学方法和缺乏对照组。探讨CABG后近期认识功能衰退发 生率的大多数研究都推测,任何术后功能衰退都与使用心肺分流术特异地相关,因而没有包括对照组。事实上,认知功能衰退的发生率是基于人为的标准如“20% 的测试显示功能衰退20%”来估计的。现在清楚的是,对于确定术后认知功能衰退是否缘于手术事件而不是并存疾病,(研究中)纳入与已接受CABG患者相似 的脑血管疾病危险谱的比较组是至关重要的。因此,当代的研究已经纳入对照组,如有或没有脑血管疾病危险因素的未接受心脏手术的患者40、接受经皮冠脉介入 的患者41、接受非体外循环手术的患者42和接受非心脏手术的患者43。这些研究不使用人为设定的功能衰退临界点,对CABG组与对照组之间从术前到术后 认知表现(作为连续变量)的变化程度进行了比较。

  术前认知状态

  对理解搭桥手术背景下认知功能改变动力学很重要的一个研究结果是关于相当比例准备进行CABG的患者甚至在手术之前都有认知表现受损的证据 44。根据报告,术前认知功能损害发生率的范围从20%到46%,而年龄、是否有高血压以及教育水平是基线认知功能表现的预测因素45。术前MRI研究也 已经证实小血管缺血性疾病、腔隙性梗死和其他脑部异常的患病率高16,24,46,以及有这种预先存在成像检查异常或认知功能障碍的患者已表现出其术后认 知转归较术前结果正常的患者差16,47。术前认知功能损害可能因此而成为一个基础脑血管病变程度的替代标志物。由于预先存在的未诊断的无症状梗死和小血 管疾病是不良神经系统转归的危险因素,有人提出,术前认知测试可能是一种确定高危患者的成本/效益比很好的手段48。

  术后近期认知功能衰退

  CABG后的近期认知功能衰退通常是指手术后数周内所观察到的认知功能表现的变化。纳入冠脉疾病比较组的研究结果表明,虽然一些患者的确发生轻 微认知功能衰退,但CABG后的近期认知功能改变程度与未涉及心肺分流术的心脏介入术后的患者相比,并不存在实质性的差异41,42。另有研究报告,患者 在全麻下进行非心脏手术之后,也有轻微的术后认知功能衰退49,这表明,当CABG后确实发生术后近期功能衰退时,功能衰退并不是使用心肺分流术所特有 的。

  无论是心脏手术后的还是非心脏手术后的认知功能衰退危险因素都包括老龄和心血管疾病危险因素50。人们对心脏和非心脏手术后一过性认知功能衰退 的病理生理学仍然了解很少。手术期间释放的微小栓子一直被广泛推测为是主要的原因,但几乎没有研究已显示在栓子数量与认知转归之间存在强相关性38。一些 证据表明,与使用心肺分流术相关的全身炎症反应可能也起作用,但炎性标志物水平与认知转归之间缺乏相关性(的结果)提示,术后认知改变可能还有其他的解释 51。有人假设,重大手术的非特异性作用(包括术后疼痛、药物治疗和睡眠障碍)可能也是有作用是因素52。

  在术后即刻发生新的认知症状的大多数患者可以放心,这些症状通常在1 ~ 3个月内消失。一些患者有一些采用标准化神经心理学测试所不能发现的 术后认知功能损害的主观感觉。这种自我报告的认知症状最常涉及记忆力而不是其他方面的认知功能。对引起主观记忆力问题的原因进行解释的尝试一直集中在心理 因素方面,包括焦虑、抑郁和应对方式,但其他解释也已被提出53。

  远期术后认知功能衰退

  纽曼和同事进行的发表于2001年的一项研究显示,在CABG后5年,他们的41%的患者认知功能表现低于其基线表现54。该结果将注意力集中 于这种可能性,即认知功能衰退可能发生于手术后数年。研究未纳入任何对照者,(因此,)其结论强化了以前非对照研究产生的错误观念,以前的研究提 出,CABG后认知功能衰退不仅非常普遍,而且还特异地与使用心肺分流术有关。随后的比较CABG后转归与非手术对照者转归的长期随访研究并未证实这一假 设,反而显示,即使是被诊断为冠脉疾病的非手术患者也有与接受CABG患者功能衰退相似程度的迟发性认知功能衰退(图1)40。比较CABG后认知转归与 非体外循环下手术后认知转归的研究已显示,两组均有迟发性认知功能衰退,这表明,虽然的确发生了一定程度的迟发功能衰退,但似乎与心肺分流术之外的机制有 关55。

  特别之处在于,冠脉血运重建手术后认知功能衰退的危险与术前脑血管疾病的关联程度似乎比与手术本身的关联程度更为密切。根据许多准备接受 CABG的患者甚至在术前就有脑梗死MRI证据(的这一事实)16,以前在文献中报告的认知功能衰退有可能是与基础脑血管疾病的进展相关。如果这种情况是 真的,那么,更稳定地进行心血管和脑血管疾病可调节危险因素的术后控制,以及使用降脂药物和β-受体阻断剂,可能可以降低远期认知改变的危险56。虽然 CABG后有轻度迟发性认知功能衰退的结果引起了以下推测,即使用体外循环手术可能增加阿尔茨海默病危险,但尚无任何令人信服的数据支持该假设57。相 反,最近一项观察性研究已经表明,与单纯药物治疗相比,一些冠脉血运重建手术可能实际上有预防未来(发生)痴呆的作用,虽然这项研究因缺乏随机分组及基线 认知功能评估而存在局限性58。

  结论

  虽然CABG后不良神经系统事件的发病机制极可能是多因素的,但是越来越多的证据表明,患者相关危险因素,如预先存在脑血管疾病和全身性血管疾 病的程度,无论是对近期还是对远期神经系统后果的影响都大于手术变量(如体循环下或非体外循环下手术)的影响。因此,术后的卒中或认知功能衰退危险不应成 为冠脉疾病手术治疗选择中的一个因素。

  最大程度降低术后卒中和认知功能衰退发生率的策略应着重于对已知危险因素(如术前贫血史或预先存在脑血管疾病或梗死)的仔细术前评估。目前,特 殊危险因素(如升主动脉粥样硬化)的术前和术中评估越来越广泛的使用,已使在高危患者中实施手术方法的个体化成为可能,并因此有可能减少围手术期和术后卒 中的发生。

  另一个危险因素是术前存在轻度认知功能障碍。即使在手术之前,未诊断的轻度认知缺陷在准备接受CABG的患者中也已常见,并可能是基础脑血管疾 病的一个替代标志物。术前认知功能筛查可能是检出这种患者的一种有费用/效益比良好的方法。虽然在CABG后数天至数周可能发生一定程度的近期认知功能衰 退,但这些改变通常是轻微和暂时的。在CABG后的数年,轻微认知功能衰退也已经被观察到,但未接受旁路手术的冠脉疾病患者也报告了相似(严重)程度的迟 发性功能衰退。迟发性认知功能衰退因而最可能是与基础心血管和脑血管疾病的进展相关,而不是与心肺转流术的使用相关。因此,最大程度降低CABG后迟发性 认知功能衰退危险的一个策略可能是对脑血管疾病的可调节性危险因素(包括膳食、运动、血压和胆固醇)进行严格的术后控制。

  (N Engl J Med 2012;366:250-7. January 19,2012)[8850401]

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