引用本文: 霍奇帆, 王丽美, 吕黄伟. 右美托咪啶对全麻非心脏手术患者术后早期认知功能障碍影响的Meta分析. 中国循证医学杂志, 2014, 14(10): 1225-1233. doi: 10.7507/1672-2531.20140198 复制
术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是术后常见的中枢神经系统并发症之一,常见于老年人患者。目前改善认知功能的药物主要通过改变大脑皮质内多巴胺和乙酰胆碱的水平进行治疗,拥有循证医学证据的药物有拟胆碱药与胆碱酯酶抑制剂、兴奋性氨基酸抑制剂、钙离子拮抗剂[1]。右美托咪定(dexmedetomidine,DEX)是一种高度选择性α2受体激动剂,主要作用于中枢神经系统的蓝斑核,起中枢镇静作用,同时可作用于脊髓的神经通路,起一定的镇痛作用。有相关研究[2]和实验[3]已表明,右美托咪啶能减轻实验动物整体或局部的脑缺血后神经损伤,具有神经保护作用。本研究旨在采用Meta分析方法评价右美托咪啶减轻成人非心脏术后认知功能障碍的有效性,以期为右美托咪啶改善成人术后认知功能障碍的临床疗效提供更可靠的依据。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(RCT)。
1.1.2 研究对象
>18岁,在全麻下实施非心脏手术的患者,性别、种族不限。
1.1.3 干预措施
试验组在麻醉前、麻醉中维持给予单次或持续静脉输注右美托咪啶,对照组则采用安慰剂。
1.1.4 结局指标
主要结局指标:术后第1、第7天认知功能障碍发生率,术后第1、第7天MMSE评分,术后即刻、24小时炎性因子IL-6水平,术后即刻、24小时炎性因子TNF-α水平。
1.1.5 排除标准
①伴有严重疾病(如肾或肝衰竭、严重呼吸功能衰竭)的患者;②术前有神经、精神系统疾病病史或长期服用影响神经精神系统功能药物;③术前文化水平低下,术前MMSE评分 < 17分;④老年痴呆等有明确认知功能病史的;⑤脑外伤史;⑥酗酒;⑦严重听觉、视觉障碍;⑧文献中无具体数据或仅以图表形式表达的文献;⑨重复发表;⑩试验样本选择特殊等无法利用的文献;⑪评价认知功能未采用MMSE量表。
1.2 检索策略
计算机检索PubMed(1966~2013.11)、EBSCO(1984~2013.11)、Springer(1996~2013.11)、Ovid(1993~2013.11)、The Cochrane Library(2013年第1期)、CBM(1978~2013.11)、CNKI(1979~2013.11)、VIP(1989~2013.11)、WanFang Data(1998~2013.11)和Google Scholar(2007~2013.11),查找右美托咪啶对全麻下成人认知功能影响的RCT。同时追溯纳入文献的参考文献。
采用主题词结合自由词进行检索。中文检索词包括右美托咪定、右美、术后认知功能障碍、术后认知功能、全身麻醉、全麻;英文检索词包括dexmedetomidine、DEX、postoperative cognitive dysfunction、POCD、general anesthesia。以PubMed为例,其具体检索策略见框1。
框 1 PubMed检索策略
#1 dexmedetomidine OR DEX #2 postoperative cognitive dysfunction OR POCD #3 general anesthesia #4 delirium #5 case report #6 #1 AND # 2 AND #3 NOT #4 NOT #5
1.3 文献筛选、资料提取与质量评价
由2位评价者按照纳入与排除标准独立筛选文献、提取资料和评价纳入研究的方法学质量。如遇分歧,则讨论解决或交由第三方协助裁定。采用数据提取表提取资料,提取内容主要包括:①纳入研究的基本信息,包括研究题目、第一作者、发表杂志及时间等;②研究设计类型及质量评价的关键要素;③试验组与对照组患者基本情况,包括ASA分级、手术类型、纳入例数、性别比例、年龄等;④干预措施:给药途径、剂量;⑤结局指标:术后第1、第7天认知功能障碍发生率,术后第1、第7天MMSE评分,术后即刻、24小时炎性因子IL-6水平,术后即刻、24小时炎性因子TNF-α水平。之后,采用Cochrane系统评价员手册5.1.0 [4]推荐的RCT的偏倚风险评估工具评价纳入研究的偏倚风险。
1.4 统计分析
采用RevMan 5.2软件进行Meta分析。对于二分类资料,采用比值比(RR)及其95%CI为效应分析统计量;对于连续性资料,采用均数差(MD)及其95%CI为效应分析统计量。首先采用χ2检验对纳入研究结果进行异质性检验(检验水准α=0.10),同时结合I2判断异质性大小。若各研究结果间不存在异质性(P>0.1且I2 < 50.0%),则采用固定效应模型进行Meta分析。若各研究结果间存在明显的异质性(P≤0.1或I2≥50.0%),则首先寻找异质性来源,对有明显临床异质性的,通过亚组分析或敏感性分析处理,对无明显临床异质性的,谨慎采用随机效应模型进行Meta分析。Meta分析的检验水准为α=0.05。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检出相关文献175篇,经逐层筛选后,最终纳入22个RCT [5-26],共1 356例患者。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征与质量评价


2.3 Meta分析结果
2.3.1 术后认知功能障碍发生率
16个RCT [5-10, 12, 13, 15-17, 20, 22, 24-26](n=993)报告了术后第1天认知功能障碍发生率,3个RCT [12, 19, 25](n=125)报告了术后第7天认知功能障碍发生率。固定效应模型Meta分析结果显示,试验组的认知功能障碍发生率低于对照组[术后第1天:RR=0.38,95%CI(0.29,0.49),P < 0.001;术后第7天:RR=0.55,95%CI (0.23,1.29),P=0.17](图 2)。

2.3.2 术后MMSE评分
12个RCT [5, 10, 11, 13-17, 20, 21, 23, 25](n=744)报告了术后第1天MMSE评分,10个RCT [6, 8-10, 15, 18, 19, 21, 25, 26](n=526)报告了术后第7天MMSE评分。随机效应模型Meta分析结果显示,试验组术后第1天[MD=2.38,95%CI(1.42,3.34),P < 0.001]和第7天[MD=0.92,95%CI(0.16, 1.68),P=0.02]的MMSE评分均高于对照组(图 3)。

敏感性分析:对于术后第1天MMSE评分,剔除患者年龄>70岁的5个研究[5, 11, 16, 20, 23]和患者状态欠佳(ASA评分Ⅲ级)的2个研究[14, 21]后,剩余各研究结果间仍存在中度异质性,随机效应模型Meta分析结果显示,两组差异仍有统计学意义[MD=2.65,95%CI(1.44,3.86),P < 0.0001]。对于术后第7天MMSE评分,剔除术式失血量较大的4个研究[8-10, 18]质量较低的2个研究[21, 25]后,剩余各研究结果间仍存在中度异质性,随机效应模型Meta分析结果显示,两组差异仍有统计学意义[MD=1.74,95%CI(1.17,2.31),P < 0.001]。
2.3.3 炎性因子IL-6水平
6个RCT [5, 8, 9, 12, 15, 22](n=340)报告了术后即刻IL-6水平,5个RCT [5, 8, 9, 15, 22](n=310)报告了术后24小时IL-6水平。随机效应模型Meta分析结果显示,试验组术后即刻[MD=-11.96,95%CI(-18.45,-5.46),P=0.000 3]和术后24小时[MD=-7.50,95%CI(-13.73,-1.27),P=0.02]的IL-6水平均低于对照组(图 4)。

敏感性分析:剔除患者术前状态欠佳(ASA评分Ⅱ~Ⅲ级且患者年龄偏大)的2个研究[5, 22]后,各研究结果间仍有统计学异质性,随机效应模型Meta分析结果显示,试验组术后即刻的IL-6水平与对照组差异无统计学意义[MD=-19.35,95%CI(-40.36,1.66),P=0.07],而术后24小时的IL-6水平仍显示明显低于对照组[MD=-26.85,95%CI(-48.66,-5.04),P=0.02]。
2.3.4 炎性因子TNF-α水平
4个RCT [5, 9, 12, 25](n=220)报告了术后即刻TNF-α水平,3个RCT [5, 9, 25](n=190)报告了术后24小时TNF-α水平。固定效应模型Meta分析结果显示,试验组术后即刻TNF-α水平低于对照组[MD=-4.09,95%CI(-7.02,-1.16),P=0.006],而术后24小时TNF-α水平与对照组差异无统计学意义[SMD=-0.97,95%CI(-2.37,0.43),P=0.17](图 5)。

3 讨论
右美托咪啶是一种经胃肠外给药的选择性α2受体激动剂,相比较于另一早已应用于临床的α2受体激动剂可乐定,其特异性远高于后者,亲和力为后者的8倍[27]。其能发挥剂量依赖性的镇静、镇痛、抗焦虑、抗交感活性等多种作用,且副作用少而轻。最初右美托咪啶作为镇静剂被用于成人重症监护病房。有证据显示,其优于其他常规镇静药物[28, 29]。右美托咪啶通过激动突触前膜的α2肾上腺素能受体抑制去甲肾上腺素的释放,终止疼痛信号的传导;通过激动突触后膜受体,抑制交感神经活性,从而引起血压、心率下降;与脊髓内的α2受体结合产生镇痛作用时,可导致镇静及焦虑缓解[30, 31]。POCD最早发现于老年患者心脏术后,然而近几年发现,在非心脏手术术后,其也有较高的发生率。
目前对于POCD的病因尚无定论。有研究认为,其是在神经系统退化的基础上由手术和麻醉诱发多种因素作用的神经衰退[32]。而Rasmussen等[33]认为,POCD是表现为术后记忆力和集中力下降及智力功能退化。这些记忆力、智力言语表达能力、人格、社交能力等改变较轻者,也许仅带来生活和工作的烦恼,或是增加住院费用和护理费用,而改变严重者则有可能丧失判断和语言概括能力,发生人格改变,甚至导致老年痴呆,使患者生活无法自理,引起患者生活质量的严重下降。
本次Meta分析结果显示:右美托咪啶能够有效降低患者术后早期认知功能障碍发生率,提高患者术后MMSE评分,这与项余华等[10]、朱虹燕等[25]的研究结果一致。此外,右美托咪啶的应用能有效减轻炎性反应,这与金承炫等[9]和莫坚等[5]的研究结果一致。其可能的机制是脑干的蓝斑是脑内α2受体最密集的区域,也是大脑内负责协调觉醒和睡眠的关键部位,并且是下行延髓-脊髓去甲肾上腺素能通路的起源,在伤害性神经递质的调控中起重要作用。右美托咪啶通过作用于脑和脊髓的α2受体,抑制神经元放电,从而抑制交感神经活动的效应。越来越多的研究趋向于认为术后认知功能障碍与炎症反应有关[34, 35]。手术本身会对人体内环境的稳定产生影响,从而激发人体免疫级联反应,最终导致分泌大量炎性介质,导致患者术后发生认知功能障碍,已有大量动物实验证明右美可以减轻炎症反应[36-40],这可能是右美托咪啶能降低术后认知功能障碍发生率的原因之一。亦有研究表明,右美托咪啶也通过降低脑灌注压而减轻脑血流量,即使在过度通气时也不会影响脑的氧供,降低脑氧饱和度,甚至在脑局部缺血或组织低氧的情况下产生脑保护[2, 41]。
此外,本研究也存在一定的局限性:缺乏灰色文献(如专题讨论会记录、未发表的资料、政府研究报告等),可能导致发表偏倚。纳入研究的质量中等,未对其存在的偏倚进行描述及讨论。纳入研究在右美托咪啶的给药时间、剂量、速度、手术类型上有所差异,可能会影响分析结果。由于目前国际上对于POCD的定义和诊断无统一标准,各研究对认知功能评价量表的选择和评估的差异也可能存在实施偏倚或测量偏倚,可信度受到限制。
综上所述,右美托咪啶的应用能有效降低患者术后早期认知功能障碍的发生率,提高患者术后MMSE评分,减轻炎性反应。但受纳入研究质量和数量所限,应谨慎看待上述结论。上述结论有待开展更多高质量、大样本研究加以验证。
术后认知功能障碍(postoperative cognitive dysfunction,POCD)是术后常见的中枢神经系统并发症之一,常见于老年人患者。目前改善认知功能的药物主要通过改变大脑皮质内多巴胺和乙酰胆碱的水平进行治疗,拥有循证医学证据的药物有拟胆碱药与胆碱酯酶抑制剂、兴奋性氨基酸抑制剂、钙离子拮抗剂[1]。右美托咪定(dexmedetomidine,DEX)是一种高度选择性α2受体激动剂,主要作用于中枢神经系统的蓝斑核,起中枢镇静作用,同时可作用于脊髓的神经通路,起一定的镇痛作用。有相关研究[2]和实验[3]已表明,右美托咪啶能减轻实验动物整体或局部的脑缺血后神经损伤,具有神经保护作用。本研究旨在采用Meta分析方法评价右美托咪啶减轻成人非心脏术后认知功能障碍的有效性,以期为右美托咪啶改善成人术后认知功能障碍的临床疗效提供更可靠的依据。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(RCT)。
1.1.2 研究对象
>18岁,在全麻下实施非心脏手术的患者,性别、种族不限。
1.1.3 干预措施
试验组在麻醉前、麻醉中维持给予单次或持续静脉输注右美托咪啶,对照组则采用安慰剂。
1.1.4 结局指标
主要结局指标:术后第1、第7天认知功能障碍发生率,术后第1、第7天MMSE评分,术后即刻、24小时炎性因子IL-6水平,术后即刻、24小时炎性因子TNF-α水平。
1.1.5 排除标准
①伴有严重疾病(如肾或肝衰竭、严重呼吸功能衰竭)的患者;②术前有神经、精神系统疾病病史或长期服用影响神经精神系统功能药物;③术前文化水平低下,术前MMSE评分 < 17分;④老年痴呆等有明确认知功能病史的;⑤脑外伤史;⑥酗酒;⑦严重听觉、视觉障碍;⑧文献中无具体数据或仅以图表形式表达的文献;⑨重复发表;⑩试验样本选择特殊等无法利用的文献;⑪评价认知功能未采用MMSE量表。
1.2 检索策略
计算机检索PubMed(1966~2013.11)、EBSCO(1984~2013.11)、Springer(1996~2013.11)、Ovid(1993~2013.11)、The Cochrane Library(2013年第1期)、CBM(1978~2013.11)、CNKI(1979~2013.11)、VIP(1989~2013.11)、WanFang Data(1998~2013.11)和Google Scholar(2007~2013.11),查找右美托咪啶对全麻下成人认知功能影响的RCT。同时追溯纳入文献的参考文献。
采用主题词结合自由词进行检索。中文检索词包括右美托咪定、右美、术后认知功能障碍、术后认知功能、全身麻醉、全麻;英文检索词包括dexmedetomidine、DEX、postoperative cognitive dysfunction、POCD、general anesthesia。以PubMed为例,其具体检索策略见框1。
框 1 PubMed检索策略
#1 dexmedetomidine OR DEX #2 postoperative cognitive dysfunction OR POCD #3 general anesthesia #4 delirium #5 case report #6 #1 AND # 2 AND #3 NOT #4 NOT #5
1.3 文献筛选、资料提取与质量评价
由2位评价者按照纳入与排除标准独立筛选文献、提取资料和评价纳入研究的方法学质量。如遇分歧,则讨论解决或交由第三方协助裁定。采用数据提取表提取资料,提取内容主要包括:①纳入研究的基本信息,包括研究题目、第一作者、发表杂志及时间等;②研究设计类型及质量评价的关键要素;③试验组与对照组患者基本情况,包括ASA分级、手术类型、纳入例数、性别比例、年龄等;④干预措施:给药途径、剂量;⑤结局指标:术后第1、第7天认知功能障碍发生率,术后第1、第7天MMSE评分,术后即刻、24小时炎性因子IL-6水平,术后即刻、24小时炎性因子TNF-α水平。之后,采用Cochrane系统评价员手册5.1.0 [4]推荐的RCT的偏倚风险评估工具评价纳入研究的偏倚风险。
1.4 统计分析
采用RevMan 5.2软件进行Meta分析。对于二分类资料,采用比值比(RR)及其95%CI为效应分析统计量;对于连续性资料,采用均数差(MD)及其95%CI为效应分析统计量。首先采用χ2检验对纳入研究结果进行异质性检验(检验水准α=0.10),同时结合I2判断异质性大小。若各研究结果间不存在异质性(P>0.1且I2 < 50.0%),则采用固定效应模型进行Meta分析。若各研究结果间存在明显的异质性(P≤0.1或I2≥50.0%),则首先寻找异质性来源,对有明显临床异质性的,通过亚组分析或敏感性分析处理,对无明显临床异质性的,谨慎采用随机效应模型进行Meta分析。Meta分析的检验水准为α=0.05。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检出相关文献175篇,经逐层筛选后,最终纳入22个RCT [5-26],共1 356例患者。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征与质量评价


2.3 Meta分析结果
2.3.1 术后认知功能障碍发生率
16个RCT [5-10, 12, 13, 15-17, 20, 22, 24-26](n=993)报告了术后第1天认知功能障碍发生率,3个RCT [12, 19, 25](n=125)报告了术后第7天认知功能障碍发生率。固定效应模型Meta分析结果显示,试验组的认知功能障碍发生率低于对照组[术后第1天:RR=0.38,95%CI(0.29,0.49),P < 0.001;术后第7天:RR=0.55,95%CI (0.23,1.29),P=0.17](图 2)。

2.3.2 术后MMSE评分
12个RCT [5, 10, 11, 13-17, 20, 21, 23, 25](n=744)报告了术后第1天MMSE评分,10个RCT [6, 8-10, 15, 18, 19, 21, 25, 26](n=526)报告了术后第7天MMSE评分。随机效应模型Meta分析结果显示,试验组术后第1天[MD=2.38,95%CI(1.42,3.34),P < 0.001]和第7天[MD=0.92,95%CI(0.16, 1.68),P=0.02]的MMSE评分均高于对照组(图 3)。

敏感性分析:对于术后第1天MMSE评分,剔除患者年龄>70岁的5个研究[5, 11, 16, 20, 23]和患者状态欠佳(ASA评分Ⅲ级)的2个研究[14, 21]后,剩余各研究结果间仍存在中度异质性,随机效应模型Meta分析结果显示,两组差异仍有统计学意义[MD=2.65,95%CI(1.44,3.86),P < 0.0001]。对于术后第7天MMSE评分,剔除术式失血量较大的4个研究[8-10, 18]质量较低的2个研究[21, 25]后,剩余各研究结果间仍存在中度异质性,随机效应模型Meta分析结果显示,两组差异仍有统计学意义[MD=1.74,95%CI(1.17,2.31),P < 0.001]。
2.3.3 炎性因子IL-6水平
6个RCT [5, 8, 9, 12, 15, 22](n=340)报告了术后即刻IL-6水平,5个RCT [5, 8, 9, 15, 22](n=310)报告了术后24小时IL-6水平。随机效应模型Meta分析结果显示,试验组术后即刻[MD=-11.96,95%CI(-18.45,-5.46),P=0.000 3]和术后24小时[MD=-7.50,95%CI(-13.73,-1.27),P=0.02]的IL-6水平均低于对照组(图 4)。

敏感性分析:剔除患者术前状态欠佳(ASA评分Ⅱ~Ⅲ级且患者年龄偏大)的2个研究[5, 22]后,各研究结果间仍有统计学异质性,随机效应模型Meta分析结果显示,试验组术后即刻的IL-6水平与对照组差异无统计学意义[MD=-19.35,95%CI(-40.36,1.66),P=0.07],而术后24小时的IL-6水平仍显示明显低于对照组[MD=-26.85,95%CI(-48.66,-5.04),P=0.02]。
2.3.4 炎性因子TNF-α水平
4个RCT [5, 9, 12, 25](n=220)报告了术后即刻TNF-α水平,3个RCT [5, 9, 25](n=190)报告了术后24小时TNF-α水平。固定效应模型Meta分析结果显示,试验组术后即刻TNF-α水平低于对照组[MD=-4.09,95%CI(-7.02,-1.16),P=0.006],而术后24小时TNF-α水平与对照组差异无统计学意义[SMD=-0.97,95%CI(-2.37,0.43),P=0.17](图 5)。

3 讨论
右美托咪啶是一种经胃肠外给药的选择性α2受体激动剂,相比较于另一早已应用于临床的α2受体激动剂可乐定,其特异性远高于后者,亲和力为后者的8倍[27]。其能发挥剂量依赖性的镇静、镇痛、抗焦虑、抗交感活性等多种作用,且副作用少而轻。最初右美托咪啶作为镇静剂被用于成人重症监护病房。有证据显示,其优于其他常规镇静药物[28, 29]。右美托咪啶通过激动突触前膜的α2肾上腺素能受体抑制去甲肾上腺素的释放,终止疼痛信号的传导;通过激动突触后膜受体,抑制交感神经活性,从而引起血压、心率下降;与脊髓内的α2受体结合产生镇痛作用时,可导致镇静及焦虑缓解[30, 31]。POCD最早发现于老年患者心脏术后,然而近几年发现,在非心脏手术术后,其也有较高的发生率。
目前对于POCD的病因尚无定论。有研究认为,其是在神经系统退化的基础上由手术和麻醉诱发多种因素作用的神经衰退[32]。而Rasmussen等[33]认为,POCD是表现为术后记忆力和集中力下降及智力功能退化。这些记忆力、智力言语表达能力、人格、社交能力等改变较轻者,也许仅带来生活和工作的烦恼,或是增加住院费用和护理费用,而改变严重者则有可能丧失判断和语言概括能力,发生人格改变,甚至导致老年痴呆,使患者生活无法自理,引起患者生活质量的严重下降。
本次Meta分析结果显示:右美托咪啶能够有效降低患者术后早期认知功能障碍发生率,提高患者术后MMSE评分,这与项余华等[10]、朱虹燕等[25]的研究结果一致。此外,右美托咪啶的应用能有效减轻炎性反应,这与金承炫等[9]和莫坚等[5]的研究结果一致。其可能的机制是脑干的蓝斑是脑内α2受体最密集的区域,也是大脑内负责协调觉醒和睡眠的关键部位,并且是下行延髓-脊髓去甲肾上腺素能通路的起源,在伤害性神经递质的调控中起重要作用。右美托咪啶通过作用于脑和脊髓的α2受体,抑制神经元放电,从而抑制交感神经活动的效应。越来越多的研究趋向于认为术后认知功能障碍与炎症反应有关[34, 35]。手术本身会对人体内环境的稳定产生影响,从而激发人体免疫级联反应,最终导致分泌大量炎性介质,导致患者术后发生认知功能障碍,已有大量动物实验证明右美可以减轻炎症反应[36-40],这可能是右美托咪啶能降低术后认知功能障碍发生率的原因之一。亦有研究表明,右美托咪啶也通过降低脑灌注压而减轻脑血流量,即使在过度通气时也不会影响脑的氧供,降低脑氧饱和度,甚至在脑局部缺血或组织低氧的情况下产生脑保护[2, 41]。
此外,本研究也存在一定的局限性:缺乏灰色文献(如专题讨论会记录、未发表的资料、政府研究报告等),可能导致发表偏倚。纳入研究的质量中等,未对其存在的偏倚进行描述及讨论。纳入研究在右美托咪啶的给药时间、剂量、速度、手术类型上有所差异,可能会影响分析结果。由于目前国际上对于POCD的定义和诊断无统一标准,各研究对认知功能评价量表的选择和评估的差异也可能存在实施偏倚或测量偏倚,可信度受到限制。
综上所述,右美托咪啶的应用能有效降低患者术后早期认知功能障碍的发生率,提高患者术后MMSE评分,减轻炎性反应。但受纳入研究质量和数量所限,应谨慎看待上述结论。上述结论有待开展更多高质量、大样本研究加以验证。