临床经验 Open Access
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世界华人消化杂志. 2015-06-18; 23(17): 2805-2809
在线出版日期: 2015-06-18. doi: 10.11569/wcjd.v23.i17.2805
老年保胆取石术患者术后认知障碍及相关铁代谢的关系
魏砚砚, 董宏旭, 张月朋, 周长浩
魏砚砚, 董宏旭, 周长浩, 河北医科大学第一医院麻醉科 河北省石家庄市 050030
张月朋, 正定县人民医院内三科 河北省正定县 050081
魏砚砚, 主治医师, 主要从事铁代谢与术后认知功能障碍的相关研究.
作者贡献分布: 本研究由周长浩与张月朋收集资料; 魏砚砚写作; 董宏旭审校.
通讯作者: 魏砚砚, 主治医师, 050030, 河北省石家庄市东岗路89号, 河北医科大学第一医院麻醉科. weiyanyan_hb@163.com
电话: 0311-85917000
收稿日期: 2015-01-22
修回日期: 2015-04-09
接受日期: 2015-05-15
在线出版日期: 2015-06-18

目的: 评价老年患者认知障碍及相关铁代谢的关系.

方法: 选择全身麻醉下行保胆取石术老年患者120例, 性别不限, 年龄60-75岁, 体质量45-75 kg, 美国麻醉师协会(American Society of Anesthesiologists, ASA)分级Ⅱ或Ⅲ级, 受教育年限≥6年. 术前1 d和术后1、3、7 d进行简易智力状态检查(mini-mental state examination, MMSE)评分, 麻醉诱导前30 min和术后1、3、7 d采取外周静脉血, 检测血清铁蛋白(serum ferritin, SF)、血清转铁蛋白(serum transferrin, TF)、转铁蛋白饱和度(transferrin saturation, TS).

结果: MMSE评分结果统计可得出, 术后出现认知障碍患者有31例, 术后认知障碍发生率为25.8%, 与术前1 d相比较, 认知障碍组术后1、3 d MMSE评分、SF含量和TS测定降低, TF含量升高(P<0.05); 术后7 d MMSE评分、SF、TF含量和TS测定差异无统计学意义(P>0.05); 非认知障碍组术后1、3和7 d MMSE评分、SF、TF含量和TS测定差异无统计学意义(P>0.05). 与非认知障碍组相比较, 认知障碍组术后1、3 d MMSE评分、SF含量和TS测定降低、TF含量升高(P<0.05); 术后7 d MMSE评分、SF、TF含量和TS测定差异无统计学意义(P>0.05). 血清转铁蛋白、转铁蛋白饱和度与术后认知障碍患者MMSE评分呈正相关(P = 0.321, P = 0.0287).

结论: 全麻老年患者术后认知障碍与铁代谢异常相关.

关键词: 全麻手术创伤; 术后认知障碍; 铁代谢; 老年患者

核心提示: 老年患者术后认知功能障碍的发病机制可能与铁的沉积以及铁调素的表达变化相关. 本研究所有患者均采用全麻方式, 引起术后认知障碍的概率为25.8%, 术后1、3 d发生认知障碍, 术后7 d患者认知功能逐渐恢复; 患者术后1、3 d, 认知障碍患者的血清铁蛋白、转铁蛋白饱和度下降, 血清转铁蛋白升高, 这表明术后认知障碍患者的相关铁代谢异常.
引文著录: 魏砚砚, 董宏旭, 张月朋, 周长浩. 老年保胆取石术患者术后认知障碍及相关铁代谢的关系. 世界华人消化杂志 2015; 23(17): 2805-2809
Association between postoperative cognitive impairment and iron metabolism in gerontal patients after cholelithotomy
Yan-Yan Wei, Hong-Xu Dong, Yue-Peng Zhang, Chang-Hao Zhou
Yan-Yan Wei, Hong-Xu Dong, Chang-Hao Zhou, Department of Anesthesiology, the First Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050030, Hebei Province, China
Yue-Peng Zhang, the Third Department of Internal Medicine, Zhengding County People's Hospital, Zhengding 050081, Hebei Province, China
Supported by: the Medical Science and Technology Project of Health Department of Hebei Province, No. ZD20140451
Correspondence to: Yan-Yan Wei, Attending Physician, Department of Anesthesiology, the First Hospital of Hebei Medical University, 89 Donggang Road, Shijiazhuang 050030, Hebei Province, China. weiyanyan_hb@163.com
Received: January 22, 2015
Revised: April 9, 2015
Accepted: May 15, 2015
Published online: June 18, 2015

AIM: To evaluate the association between cognitive impairment and iron metabolism in gerontal patients after cholelithotomy.

METHODS: One hundred and twenty patients (aged 60-75 years) who were treated by cholelithotomy and received intravenous inhalational anesthesia were included. All patients received mini-mental state examination (MMSE) on preoperative day 1 and postoperative days 1, 3, and 7. Peripheral venous blood samples (3 mL) were collected to determine serum ferritin (SF), transferrin (TF), and transferrin saturation (TS) on preoperative day 1 and postoperative days 1, 3, and 7.

RESULTS: According to the MMSE results, there were 31 patients with postoperative cognitive dysfunction, and the incidence of postoperative cognitive dysfunction was 25.8%. Compared with the values on preoperative day 1, the MMSE score, the content of SF, and TS were significantly decreased, and the content of TF was significantly increased in the cognitive impairment group on postoperative days 1 and 3 (P < 0.05), although there were no significant differences on postoperative day 7 (P > 0.05). There were no significant differences in MMSE score, the contents of SF and TS, or TF in the non-cognitive impairment group on postoperative days 1, 3, and 7 (P > 0.05). Compared with the non-cognitive impairment group, the MMSE score, the contents of SF and TS were significantly decreased, and the content of TF was significantly increased in the cognitive impairment group on postoperative days 1 and 3 (P < 0.05), although there were no significant differences on postoperative 7 d (P > 0.05). There was a positive relation between TF, TS and MMSE score in patients with cognitive impairment (P = 0.321, P = 0.0287).

CONCLUSION: Postoperative cognitive impairment in gerontal patients is associated with iron metabolism.

Key Words: Cholelithotomy; Postoperative cognitive impairment; Iron metabolism; Gerontal patients
0 引言

手术和麻醉后出现的认知功能恶化的情况称之为术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction, POCD), 记忆、语言、视觉空间能力等能力的下降为其主要表现. 目前诱导POCD发生的因素很多, 如麻醉、手术、低氧及贫血等[1]. POCD主要发于老年患者, 其发病率大约为26%-61%.

铁是人体中的必需元素之一, 是脑内含量最高的金属, 发挥着重要的作用, 主要通过铁代谢相关蛋白来调节脑铁的摄取、转运、利用等[2,3]. 铁代谢相关蛋白的改变可损伤神经元, 为神经退行性疾病病发前的特征性表现[4-8]. 多年研究得出, 老年患者POCD的发病机制可能与铁的沉积以及铁调素的表达变化相关. 本文主要研究术后患者认知功能的变化, 及认知功能障碍者与非认知功能障碍者之间相关铁代谢的变化.

1 材料和方法
1.1 材料

选取2013-01/2014-10河北医科大学第一医院全身麻醉下保胆取石老年患者120例, 全身麻醉患者, 美国麻醉师协会(American Society of Anesthesiologists, ASA)Ⅱ-Ⅲ级, 年龄65-75岁; 男女均可. 排除标准: (1)术前有认知障碍患者; (2)有神经、精神系统疾病史患者; (3)ASA Ⅲ级以上者; (4)并发有听力和语言障碍患者; (5)拒绝做调查者; (6)拒绝签署知情同意书者. 检测试剂均有天津洁瑞医学生物工程有限公司提供.

1.2 方法

1.2.1 样本采集: 120例患者均采用静吸复合麻醉, 麻醉诱导前采取外周静脉血3 mL, 术后1、3、7 d采取静脉血3 mL放入肝素抗凝试管内, 自然分离3 h, 然后室温下以2000 r/min离心10 min, 吸取上清液, 放置-70 ℃冰箱中保存待测, 溶血凝固的标本丢弃. 测定铁代谢相关指标.

1.2.2 观察指标: 所有患者术前1 d和术后1、3、7 d进行简易智力状态检查(mini-mental state examination, MMSE)评分.

铁代谢相关指标: 血清铁蛋白(serum ferritin, SF), 采用放射免疫分析法检测, 按说明书操作; 血清转铁蛋白(transferring, TF), 采用免疫比浊法检测; 转铁蛋白饱和度(transferrin saturation, TS), 按说明书操作.

统计学处理 采用SPSS18.0版统计软件分析, 计量数据均以mean±SD描述, 术前1 d和术后1、3、7 d采用单因素方差分析, 方差不齐采用秩和检验, 相关性分析采用Pearson相关分析, P<0.05为差异具有统计学意义.

2 结果
2.1 术后认知障碍发生率

根据MMSE评分结果统计可得出, 术后出现认知障碍患者有31例, 术后认知障碍发生率为25.8%.

2.2 MMSE评分分析

表1得出, 认知障碍组术后1、3 d MMSE得分降低, 与术前1 d相比具有统计学差异(P = 0.034, P = 0.041); 术后7 d与术前1 d相比无统计学意义, 非认知障碍组无明显变化(P>0.05). 术后1、3 d认知障碍组与非认知障碍组相比具有统计学差异(P = 0.032, P = 0.0423); 而术后7 d MMSE得分升高, 组间差异无统计学意义(P>0.05).

表1 两组患者MMSE评分表 (mean±SD, 分).
分组n术前1 d术后1 d术后3 d术后7 d
认知障碍组 31 26.78±2.23 21.74±3.23ad23.47±4.53ad25.42±2.41
非认知障碍组 89 26.69±2.16 26.18±2.37 26.78±2.14 26.10±2.65
aP<0.05 vs 非认知障碍组;
dP<0.01 vs 认知障碍组术前1 d. MMSE: 简易智力状态检查.
2.3 血清铁蛋白分析

表2可得出, 认知障碍组术后1、3 d血清铁蛋白含量降低, 与术前1 d相比具有统计学差异(P = 0.0052, P = 0.0042); 术后7 d与术前1 d相比无统计学意义(P>0.05); 非认知障碍组无明显变化. 术后1、3 d认知障碍组血清铁蛋白降低, 与非认知障碍组相比差异具有统计学意义(P = 0.029, P = 0.0045); 而术后7 d组间差异无统计学意义(P>0.05).

表2 两组患者血清铁蛋白、转铁蛋白及转铁蛋白饱和度比较 (mean±SD).
分组时间铁蛋白(ng/mL)转铁蛋白(μg/L)转铁蛋白饱和度(%)
认知障碍组 术前1 d 154.54±68.61 26.78±6.12 40.27±7.14
(n = 31) 术后1 d 97.78±73.23ad40.24±7.23ad28.78±4.23ac
术后3 d 110.47±72.49bd36.47±9.53ac30.47±5.53ac
术后7 d 130.25±60.41 28.42±10.32 36.42±7.41
非认知障碍组 术前1 d 150.48±8.23 26.69±7.43 39.69±6.45
(n = 89) 术后1 d 147.18±59.37 27.18±8.37 38.45±6.16
术后3 d 148.78±56.14 27.78±9.14 38.29±7.16
术后7 d 147.10±62.65 26.91±8.65 37.58±8.04
aP<0.05,
bP<0.01 vs 非认知障碍组;
cP<0.05,
dP<0.01 vs 认知障碍组术前1 d.
2.4 血清转铁蛋白分析

表2可得出, 认知障碍组术后1、3 d血清转铁蛋白含量升高, 与术前1 d相比差异具有统计学意义(P = 0.0037, P = 0.032); 术后7 d与术前1 d相比差异无统计学意义(P>0.05); 非认知障碍组无明显变化. 术后1、3 d认知障碍组与非认知障碍组相比差异具有统计学意义(P = 0.034, P = 0.044); 而术后7 d组间差异无统计学意义(P>0.05).

2.5 转铁蛋白饱和度分析

表2可得出, 认知障碍组术后1、3 d 转铁蛋白饱和度降低, 与术前1 d相比差异具有统计学意义(P = 0.041, P = 0.037); 术后7 d与术前1 d相比差异无统计学意义; 非认知障碍组无明显变化(P>0.05). 术后1、3 d认知障碍组与非认知障碍组相比差异具有统计学意义(P = 0.034, P = 0.045); 而术后7 d组间差异无统计学意义(P>0.05).

2.6 术后认知障碍患者MMSE评分与血清转铁蛋白、转铁蛋白饱和度的相关性分析

血清转铁蛋白含量、转铁蛋白饱和度与69例术后认知障碍患者MMSE评分分别呈正相关(r = 0.215, P = 0.321; r = 0.176, P = 0.0287).

3 讨论

在临床实践中, POCD病例并不会少见, 且伴随着社会的老龄化, 该现象的发生率越来越高. 目前术后认知功能的研究已成为热点, 然而其具体的发生机仍未明确, 除较为公认的因素为年龄, 手术的类型、麻醉方式和时间、呼吸系统并发症、术后感染等也将引起术后认知功能障碍.

2004年有学者[9]就麻醉类型对POCD的影响进行荟萃分析得出, 在24项研究中发现有23项认为麻醉方式(全麻和椎管内麻醉)对POCD的影响没有显著差异. 在动物研究中也得出, 只用麻醉药物不进行手术的大鼠, 其认知功能并不会受损[10]. 但近年来有研究发现, 不同的麻醉方法对患者POCD存在一定的影响, 硬膜外和全身麻均对患者产生认知功能影响, 但全身麻醉对老年患者术后认知功能影响较硬膜外麻醉明显增加[11-13]. 其原因可能是全麻药物通过抑制中枢神经系统而产生麻醉作用, 而老年患者的中枢神经系统本身就有一定程度的退行性改变, 对全麻药物具有极高的敏感性, 从而使得全麻手术患者认知障碍发生率和持续时间较高. 麻醉与手术的不可分割性, 麻醉对中枢神经系统的影响不能完全被排除, 麻醉方式及麻醉药物在POCD发生机制里的作用还需进一步研究. 本研究中, 所有患者均采用全麻方式, 引起术后认知障碍的概率为25.8%, 术后1、3 d发生认知障碍, 术后7 d患者认知功能逐渐恢复.

在手术的刺激下, 可产生大量的炎症细胞因子, 炎症因子能上调铁调素(Hepcidin)的表达[14], 从而使脑铁蛋白表达上调和减少外周铁, 随着手术及麻醉时间的延长, 炎症因子可以不断地刺激铁调素的产生, Hepcidin能与转铁蛋白相结合, 内化转铁蛋白, 使转铁蛋白功能丧失, 因此转铁蛋白不能与铁相结合, 不能使铁转出胞外也不能转入胞内, 从而所以导致了铁的相对增加. 而神经元不能完全利用多余的铁, 自由铁含量升高, 自由铁离子容易损伤神经元[15], 从而影响认知功能. 本研究中术后1和3 d, 认知障碍患者的血清铁蛋白、转铁蛋白饱和度下降, 血清转铁蛋白升高, 这表明术后认知障碍患者的相关铁代谢异常.

总之, 全麻手术后可使一定数量的患者认知功能受损, 且认知功能受损的患者相关铁代谢也发生异常.

评论
背景资料

在临床实践中, 术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction, POCD)病例并不少见, 且伴随着社会的老龄化, 该现象的发生率越来越高. 目前术后认知功能的研究已成为热点, 然而其具体的发生机仍未明确.

同行评议者

孔静, 副教授, 副主任医师, 中国医科大学附属盛京医院胆道、血管外科、微创外科

研发前沿

本文对老年保胆取石POCD和铁的沉积及铁调素的表达进行研究, 对微量元素在POCD中的作用研究提供了理论依据.

相关报道

多年研究得出, 老年患者POCD的发病机制可能与铁的沉积以及铁调素的表达变化相关.

创新盘点

本文主要研究术后患者认知功能的变化, 及认知功能障碍者与非认知功能障碍者之间相关铁代谢的变化.

应用要点

在临床实践中, 老年人出现POCD常见, 本研究分析了老年人术后认知功能障碍与铁代谢的关系有一定的临床意义.

名词解释

POCD: 是手术和麻醉后出现的认知功能恶化的情况, 记忆、语言、视觉空间能力等能力的下降为其主要表现.

同行评价

文章中分析了老年人术后认知功能障碍与铁代谢的关系, 有一定的临床意义.

编辑:郭鹏 电编:都珍珍

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