心脏手术中脑氧及术后情感障碍的关系

上海交通大学医学院硕士论文 1 心脏手术中脑氧与术后情感障碍的关系

摘 要 背景：体外循环心脏手术的患者逐年增加，术后精神障碍的发生率仍然较高。近年来，心脏手术、体外循环及麻醉技术的进步使这一情况得到改善，但脑损害仍是体外循环心脏手术的主要并发症之一。其中情感性精神障碍越来越受到人们的重视。有研究表明，体外循环手术患者术中较低的脑氧饱和度值会导致术后出现认知功能障碍。并且有学者证实，心脏手术后神经精神缺陷可由术中脑缺氧引起。脑氧饱和度监测法能提供脑氧供及氧耗增加或减少的信息，从而快速地反映脑氧供和氧耗平衡变化。为此，本实验研究脑氧饱和度监测在评估术后情感性精神障碍方面的价值。 方法：择期行心脏手术的患者62例，其中体外循环下心内直视术的患者40例，非体外循环下冠状动脉搭桥术患者22例。心功能分级为(NYHA)Ⅱ～Ⅲ级，排除中枢神经系统疾病史以及行再次心脏手术的情况。术中监测脑氧饱和度，术前和术后第七天采用Zung氏焦虑自评量表系统及Zung氏抑郁自评量表系统对患者进行情感性精神障碍状态评价。根据术后出现情感性精神障碍的情况，进行统计分析与比较脑氧饱和度降低的最低数值及脑氧饱和度降低的曲线下面积两上海交通大学医学院硕士论文 2 种方法在评估术后情感性精神障碍方面的不同功效。 结果：体外循环手术患者中共有9人出现术后情感性精神障碍，其中5人仅为轻度焦虑，1人为轻度抑郁，另外3人既存在轻度焦虑又存在轻度抑郁；非体外下冠状动脉搭桥患者中无人出现术后情感性精神障碍。这9名患者中有5名体外循环期间脑氧饱和度曾低于40%，有8名体外循环期间脑氧饱和度低于50%的曲线下面积大于600。根据以上两种情况分别进行统计分析，认为通过外循环期间脑氧饱和度低于50%的曲线下面积作为评估发生术后情感性精神障碍的统计学差异更加显著。 结论：脑氧饱和度监测可作为心脏手术中大脑氧供需平衡监测的可靠方法。将脑氧饱和度低于50%的曲线下面积作为指导评估发生术后情感性精神障碍的标准更具有临床意义。

关键词：脑氧饱和度，情感性精神障碍，心脏手术 上海交通大学医学院硕士论文

3 THE RELATIONSHIP BETWEEN CEREBRAL OXYGEN SATURATION AND AFFECTIVE DISORDER AFTER CARDIAC SURGERY

ABSTRACT Background: Mental disorder has a high incidence after cardiac surgeries with cardiopulmonary bypass (CPB). In recent years, enormous progress in surgical, CPB and anesthetic techniques has improved this situation. But brain injury remains a devastating complication of cardiac surgery under cardiopulmonary bypass. Among which, affective disorder has attracted great attention. It has been indicated that intraoperative cerebral oxygen desaturation is associated with early postoperative cognitive dysfunction in patients undergoing cardiac surgery with cardiopulmonary bypass. Further findings demonstrated that neuropsychological deficits in patients after cardiac surgery can be caused by intraoperative cerebral hypoxia. So we designed this study to evaluate the relationship between cerebral oxygen saturation and affective disorder after cardiac surgery. Methods: Sixty-two patients, NYHAⅡ～Ⅲ, without history of central nervous system disease and reoperation on heart, undergoing elective cardiac surgery were included.Among which 40 were with CPB and 22 were off-pump coronary artery bypass (OPCAB) . Cerebral oxygen saturations were monitored over the forehead by 上海交通大学医学院硕士论文 4 near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS) during the operation. Affective disorder was assessed by the Self-Rating Anxiety Scale (SAS) and Self-rating Depression Scale (SDS) 1 day before and 7 days after surgery. Two methods of grouping, with the nadir rSO2 under value and the area of rSO2 under curve, was used to investigate the differences between each other and which one was better. Resulte: Nine patients with affective disorder presented after cardiac surgeries with CPB, and among which 5 with the nadir rSO2 under 40% and 8 with the areas of rSO2 <50% more than 600. Analysis showed that compared with the nadir rSO2 under 40%, the areas of rSO2 <50% more than 600 may obtained more significant results. Conclusion: The cerebral oximeter used in this study has been cleared for assessment of cerebral oxygen saturation in cardiac surgery. The areas of rSO2 <50% can be the predictor for postoperative affective disorder.

KEY WORDS: Cerebral oxygen saturation, Affective disorder, Cardiac surgery 上海交通大学医学院硕士论文 上海交通大学 学位论文原创性声明

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学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期：2007年5月9日 日期：2007年5月9日 上海交通大学医学院硕士论文 1 引 言

体外循环心脏手术的患者逐年增加，术后精神障碍的发生率仍然较高。近年来，心脏手术、体外循环及麻醉技术的进步使这一情况得到改善，但脑损害仍是体外循环心脏手术的主要并发症之一。其中情感性精神障碍越来越受到人们的重视。情感性精神障碍是一种有着多方面表现的精神疾病，包括生物学的，行为学的，社会性的以及心理因素。抑郁症，双相性精神障碍以及焦虑症是最通常的情感性精神障碍。体外循环术后情感性精神障碍的发生机制非常复杂，是多种因素共同作用的结果。体外循环期间非搏动性血流、低血压和低灌注、温度变化、血液稀释及主动脉粥样斑块脱落和大量气栓可引起全脑或局灶性缺血。有研究表明[1]，体外循环手术患者术中较低的脑氧饱和度(rSO2)值同术后出现认知功能障碍（POCD）之间存在相关性。并且有学者证实[2]，心脏手术后神经精神缺陷可由术中脑缺氧引起。那么，术后情感性精神障碍同术中大脑缺氧程度之间的联系究竟是何种情况呢？ 脑氧饱和度(rSO2)监测利用红外光谱学分析法直接测定脑部的氧饱和度值，从而反映脑氧供需平衡情况。近红外光(650~1100nm)能穿透头颅达颅内数厘米，携带光在颅内衰减的信息返回接收器，通过测定入射光和反射光强度，经Beer-tamber定律进行换算，光在颅内的衰减，主要归因于氧合血红蛋白和非氧合血红蛋白等几种吸收光的色基。传统的近红外线测定法，只能测定脑的氧合血红蛋白及还原血红蛋白水平，而NIRS可测定脑氧供需平衡和脑组织氧合的直接指标——rSO2。rSO2的信号80%来自静脉血，故不受低温引起的动脉血管收缩的影响，也不受无搏动血流、低血压甚至循环停止的影响，具有连续、无创、使用方便以及受干扰少等特点。它主要代表局部大脑静脉部分氧饱和度[3]，与脑混合静脉血氧饱和度计算值呈线性正相关。rSO2对缺氧非常敏感，当大脑缺氧及脑血流轻微减少时，rSO2就能反映出来。rSO2监测要比脑电图、SpO2更快地反映氧供变化。有研究表明，rSO2下降近2 min