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神经阻滞对老年患者髋部骨折手术围术期神经认知功能的影响及其机制

李雯 马建萍 张舸 移建梅 汪惠文

中国人民解放军联勤保障部队第九四〇医院麻醉科

通信作者:汪惠文

Email: 42898414@qq.com

基金项目:甘肃省自然科学基金(21JR11RA007)

摘要】髋部骨折是老年人群中常见且具有高致残率和高死亡率的严重创伤,围术期神经认知障碍(PND)是其常见并发症之一,严重影响患者术后恢复及生活质量。神经阻滞技术因其镇痛效果确切、减少麻醉药物使用、减轻术中应激反应等优势,在降低PND发生的方面表现出潜在价值。本文综述了髂筋膜间隙阻滞、髋关节囊周神经阻滞、股神经阻滞及坐骨神经阻滞等不同神经阻滞方式对老年髋部骨折患者认知功能的影响及神经阻滞技术改善认知功能的作用机制,为老年髋部骨折术中麻醉方式优化及术后认知功能保护提供临床参考。

关键词】神经阻滞;老年;髋部骨折;围术期神经认知障碍;术后谵妄

髋部骨折是老年患者最常见且致残率、死亡率较高的创伤之一,发病率随人口老龄化持续上升,已成为全球公共卫生的重大负担[1]。老年患者髋部骨折众多术后并发症中,围术期神经认知障碍(perioperative neurocognitive disorders, PND)尤为常见,其表现为注意力、记忆力及执行功能等多维度下降,严重者可进展为持久性认知损伤甚至痴呆[2-3]。PND不仅延长住院时间、增加医疗费用,还显著影响术后康复及长期生存质量[2]。其发病机制复杂,术中应激反应、神经炎症、脑灌注不足、麻醉药物及个体易感性等多因素交互作用[4]。老年患者因脑结构与功能储备下降、神经可塑性减弱,更易在手术与麻醉应激下发生认知功能障碍[5]。近年来,神经阻滞技术以镇痛确切、应激轻微、药物用量少等优势在髋部骨折手术中得到广泛应用[6]。与全身或椎管内麻醉比较,髂筋膜间隙阻滞、髋关节囊周神经阻滞、股神经或腰丛阻滞等神经阻滞可减轻系统性炎症反应,降低谵妄风险并促进早期康复[7]。因此,本文综述不同神经阻滞方式对老年患者髋部骨折手术PND的影响及可能机制,为其临床应用与机制探索提供参考。

不同神经阻滞技术对术后认知功能的影响

髂筋膜间隙阻滞髂筋膜间隙阻滞(fascia iliaca compartment block, FICB)作为一种操作简便、并发症少的外周神经阻滞方式,主要阻断股神经、闭孔神经及外侧股皮神经。近年来,FICB在老年髋部骨折或髋关节置换的患者中应用频率显著上升,术前实施可有效缓解活动性疼痛,减少术中镇静剂用量,进而有助于降低PND风险[8]。FICB不仅能有效缓解术前、术后疼痛,还可能通过多种机制防治PND。在老年髋部骨折患者中,术前实施超声引导下FICB可减少术后阿片类药物用量,降低发病率和死亡率,缩短住院时间,显著改善术后认知评分,减少谵妄,表明其在早期认知恢复方面具有积极作用[9]。吴亚南等[10]研究表明,老年髋部骨折患者术前应用FICB,可有效提高术后1周蒙特利尔认知评估(Montreal cognitive assessment, MoCA)量表评分,减少认知功能受损的发生。Feng等[11]炎性标志物分析结果发现,使用FICB的患者术后血浆IL-6水平显著降低,提示其可能通过抑制围术期系统性炎症反应,减轻神经炎症,从而发挥“镇痛-抗炎-认知保护”的综合效应。FICB作为一种外周神经阻滞方式,在术前优化麻醉条件方面亦具有重要意义,术前应用FICB可明显减少术中、术后镇静药物与阿片类镇痛药的使用需求,降低全身麻醉相关认知负荷[12]。

髋关节囊周神经阻滞髋关节囊周神经阻滞(pericapsular nerve group block, PENG)是一项新兴的区域麻醉技术,主要阻滞髂腰肌支配区的感觉神经,包括髂骨下神经、闭孔神经及股神经前支,在保留运动功能的同时提供有效镇痛[13]。Zhu等[14]研究表明,接受PENG的髋关节置换手术患者术后简易精神状态检查(mini-mental state examination,MMSE)评分明显升高、术后1周的认知功能障碍发生率明显下降、术后早期认知功能得到改善、术后疼痛减轻、恢复质量提高、术后血浆高迁移率族蛋白1降低、炎症反应减少。Gonabal等[15]研究表明,接受PENG联合低剂量镇静的老年患者,其术后疼痛评分显著低于腹股沟上筋膜髂筋膜室阻滞方案的患者,且术中镇静药物使用量明显减少,但其术后认知功能障碍基本一致。林贤贵等[16]研究表明,接受PENG的髋部骨折老年患者术后48 h Loewenstein-认知功能评定表、MoCA量表评分明显升高,患者认知功能显著改善,发挥认知保护作用。PENG阻滞因采用浅表注射路径,避开神经丛干及髂腰肌注射相关区域,显著降低了股神经运动阻滞、局部血肿或髂肌损伤等术后并发症风险。这种“功能保留型”镇痛方式对于术后早期康复尤为关键,尤其在老年群体中,维持步态、减少卧床时间与认知功能维持密切相关[17]。PENG通过靶向性强、药量小、分布稳定的优点,能够实现精准镇痛,从而减轻围术期应激反应与神经炎症,亦可能有助于降低PND发生率。

股神经阻滞股神经阻滞(femoral nerve block,FNB)作为区域麻醉中应用历史最为悠久的技术之一,主要通过阻滞源自腰丛的股神经,以有效控制前髋部及大腿前侧的疼痛。其镇痛效果确切,能够在一定程度上稳定术中血流动力学、减少围术期阿片类镇痛药的使用,从而间接减轻PND的发生风险[18]。术前FNB的老年髋部骨折患者MMSE评分平均评分明显改善,同时阿片类镇痛药使用量更少、术后早期活动情况更好[19]。与单使用FICB比较,FICB联合FNB可显著升高老年髋部骨折患者术后MoCA评分,且术后睡眠质量更高[20]。这些研究显示FNB可降低PND发生风险,实现从疼痛管理到认知功能的保护。FNB具有操作简便、可重复性强及安全性高等优势,特别适用于基础功能状态较差、对椎管内麻醉耐受性较差的高龄患者[21]。

坐骨神经阻滞坐骨神经阻滞(sciatic nerve block, SNB)在改善术后镇痛质量、减少对阿片类镇痛药的依赖及间接降低PND风险方面展现出潜在优势。腰大肌间隙阻滞联合SNB可降低股骨近端骨折老年患者的轻度术后认知功能障碍的发生率,减少阿片类镇痛药的用量及其相关恶心和呕吐的发生率,并增加术后患者早期活动[22]。李敏等[23]研究表明,腰丛-坐骨神经联合阻滞麻醉可提高老年髋关节置换术患者术后Harris、MMSE评分,减少术后谵妄的发生,对患者术后认知功能起到了一定的保护作用。钱冰青[24]研究表明,腰丛-坐骨神经联合阻滞麻醉可升高患者术后24 h MoCA评分,更好地减少老年髋关节置换手术患者术后的躁动和并发症的发生,再次验证了其对患者术后认知功能的保护作用。然而,与其他浅表外周神经阻滞比较,SNB的操作技术要求更高,其解剖结构复杂、穿刺部位深、邻近重要神经血管束,操作过程中需高度依赖超声引导与解剖识别能力,以确保针尖定位准确、避免神经损伤与血肿形成等并发症,因此,其广泛推广仍需以规范化培训及经验积累为基础。

腰丛神经阻滞腰丛神经阻滞因其可覆盖整个髋部神经支配区,在复杂髋部骨折手术中具有良好的临床适用性。与单神经阻滞比较,腰丛神经阻滞提供的镇痛更为全面,有助于术中镇静剂与麻醉药物用量的减少,从而在一定程度上减轻中枢神经系统负荷,为术后认知功能的保护提供可能[25]。腰丛神经阻滞复合全身麻醉可显著提升髋部骨折老年患者的MMSE评分,减少术后谵妄的发生率[26]。Dong等[25]研究表明,腰丛阻滞不仅能提供更全面的镇痛,还可在一定程度上稳定血流动力学,降低术后谵妄的发生率,并改善MMSE评分。腰丛神经阻滞凭借其优越的镇痛覆盖范围、较低的系统药物依赖性及对脑灌注的保护效应,成为老年髋部骨折患者PND综合防控策略中的重要组成部分。

神经阻滞技术改善术后认知功能的机制

神经阻滞技术不仅能够有效镇痛,还可能通过多重机制干预PND的发生与发展过程。首先,神经阻滞通过局麻药直接阻断外周伤害性冲动向中枢的传导,从源头上减少了脊髓背角神经元和小胶质细胞的过度激活,降低交感神经兴奋,从而间接减少了术后认知功能障碍的发生;其次,局麻药本身具有一定的抗炎和神经保护作用,应用于神经阻滞时可降低外周炎性因子水平改善认知结局;第三,一些新兴的神经阻滞方式(如PENG阻滞)在提供有效镇痛的同时保留了下肢运动功能,能够促进患者早期活动,这对于维持术后认知功能具有重要意义。这些独特机制使神经阻滞不仅仅是单纯的镇痛手段,而可能通过“阻断伤害性信号-稳定应激反应-优化脑功能”的多重途径在PND防治中发挥特有作用。

抑制神经炎症神经炎症被认为是PND发病机制的核心环节。手术创伤及疼痛刺激可引发外周免疫系统激活,通过“体-脑轴”释放IL-1β、IL-6、TNF-α等促炎细胞因子进入中枢神经系统,激活小胶质细胞,诱导神经元功能障碍[27]。Pan等[28]研究表明,手术会破坏小鼠术后肠道屏障和代谢异常,从而导致神经炎症和树突棘丢失,进而导致小鼠发生认知功能障碍。胸椎旁神经阻滞联合全身麻醉通过局部麻醉药物阻断伤害性感受传导,有效减少交感神经系统兴奋,减少炎性因子释放,从而发挥抑制神经炎症反应、改善认知功能的作用[29]。神经阻滞可能通过抑制神经炎症反应,在干预PND发生发展中具有重要的保护作用,为临床术后认知功能保护提供了有效策略。

稳定脑灌注老年患者由于自主神经功能减退及动脉硬化等原因,术中血流波动可能导致脑灌注不足甚至短暂性脑缺血,成为诱发PND的重要因素之一[30]。胸椎旁神经阻滞在维持血流动力学稳定方面具有明显优势,尤其是较椎管内麻醉和全身麻醉更少引起突发性低血压和心律失常,有助于持续保障脑组织氧供[31]。王斌宏等[32]研究表明,星状神经节阻滞可有效改善老年髋部骨折手术患者术毕时脑静脉氧含量、脑氧饱和度及脑血流量/脑氧代谢率,老年髋部骨折手术患者的脑组织氧供与代谢功能,降低术后3 d S100β蛋白和神经元特异性烯醇化酶水平,并明显降低PND发生率。邓倩等[33]研究表明,通过全身麻醉联合星状神经节阻滞可改善老年髋关节置换术患者术中颈内静脉血氧饱和度、脑氧代谢率,升高脑血流量/脑氧代谢率,使血流动力学更加稳定、脑氧代谢更加稳定,并下调S100β、神经元特异性烯醇化酶表达,减少患者神经细胞损伤,提高患者的认知功能。因此,神经阻滞不仅有助于优化术中脑灌注与氧代谢状态,还能通过神经保护机制降低PND的发生风险,尤其在老年高风险人群中具有重要的临床价值与推广意义。

减少镇静药物与阿片类药物使用阿片类药物与多种镇静药广泛用于围术期镇痛与镇静,但在一定剂量和频次下对中枢神经系统具有潜在毒性,可干扰GABA通路和胆碱能传导,影响突触可塑性和认知整合功能[34]。神经阻滞技术通过优质镇痛,明显减少了术中镇静剂和术后镇痛药物的用量,从而降低中枢神经抑制状态发生的风险。与单纯使用0.5%罗哌卡因的腹横肌平面阻滞比较,使用0.5%罗哌卡因+右美托咪定1 μg/kg的腹横肌平面阻滞可减少结直肠癌根治术患者的全身麻醉药用量,同时明显降低患者术后24 h及术后30 d的PND发生率[35]。在胃癌根治术中使用双侧椎旁神经阻滞技术可减少患者对全身麻醉药和阿片类镇痛药的需求,提高MMSE评分,改善术后认知功能,同时减少神经元特异性烯醇化酶的表达,具有神经保护的作用[36]。神经阻滞可减少镇静药物和阿片类镇痛药的使用,从而降低术后神经毒性风险,发挥认知保护作用,为老年外科患者PND的防控提供了安全有效的干预策略。

缓解氧化应激术中创伤、组织缺血及全身应激反应可导致自由基大量生成,诱导氧化应激反应,破坏线粒体结构与功能,进而引发神经元能量代谢紊乱及细胞凋亡[37]。臂丛神经阻滞技术可通过减少术中炎症和应激反应,缓解氧化损伤和线粒体损伤[38]。林锦雨等[39]研究表明,右美托咪定联合收肌管隐神经阻滞可减少下肢手术治疗老年患者的血液中去甲肾上腺素、丙二醛和上调超氧化物歧化酶的表达,明显改善氧化应激反应,并提高MMSE评分,发挥改善认知功能的作用。神经阻滞通过缓解术中氧化应激与线粒体损伤,保护神经元功能,从而有助于降低PND发生率,在老年手术患者中具有重要的神经保护潜力。

调节神经营养因子脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)是中枢神经系统中表达最丰富的神经营养因子之一,与突触可塑性、神经元存活和学习记忆过程密切相关。手术应激、麻醉药物、炎症反应以及氧化应激等因素可明显降低BDNF的表达,从而损害海马神经可塑性,导致学习记忆功能下降[40]。术后患者脑组织及血浆BDNF水平明显降低,且与认知评分呈正相关[41]。陈龙平等[42]研究表明,自控静脉镇痛基础上予胸椎旁神经阻滞能够增加老年肝癌手术患者术后血清BDNF表达,提高MMSE评分,发挥改善术后认知功能的作用。

小 结

老年患者髋部骨折手术PND已成为围术期管理中的突出问题,其高发病率和复杂病因不仅延缓康复,还增加医疗负担与死亡风险。神经阻滞技术不仅在镇痛方面具有明确优势,还可能通过降低炎症水平、改善睡眠质量和维持血流动力学稳定等途径发挥认知保护作用,并且神经阻滞技术有助于提升MoCA、MMSE评分,降低谵妄发生率。FICB与PENG当前被认为是最具潜力的选择,联合阻滞和合理药物选择具有重要意义,但最终方案仍应结合患者个体特征、麻醉团队经验及围术期管理策略进行个体化评估和实施。

参考文献略。

DOI:10.12089/jca.2026.07.012