非老年慢性疼痛患者关节镜术后认知功能的神经心理学、影像学及实验研究

发布时间：2020-09-17 14:26

　　第一部分:慢性疼痛对非老年大鼠七氟烷麻醉后的认知功能的实验研究背景:术后认知障碍(POCD)是术后常见的中枢神经系统并发症。POCD可表现为精神异常、焦虑、人格改变和记忆减退等。既往的动物实验证实了麻醉手术可以导致老年小鼠或大鼠发生认知和记忆等能力损害。在年轻鼠中也发现手术切口导致的伤害性刺激可以引起前额叶皮层内侧部(m PFC)内的NMDA受体2B型下调,这可能和术后记忆和学习能力下降有关。但术前的慢性疼痛对术后认知障碍的影响究竟如何目前还少有研究。本文第一部分研究了非老年SD大鼠的慢性疼痛模型,观察大鼠在七氟烷麻醉后的认知功能变化,希望在动物实验水平了解麻醉对非老年鼠麻醉后认知功能的影响。方法:四组雄性SD大鼠被分为对照组(A组)、慢性疼痛组(B组)、对照加七氟烷组(C组)和慢性疼痛加七氟烷组(D组)。其中B组和D组使用完全弗氏佐剂注射雄性SD大鼠后足足底制成慢性疼痛模型,A组和C组则同部位注射相同剂量的生理盐水,C组和D组大鼠造模后一周接受七氟烷吸入麻醉3小时。使用Morris水迷宫评估大鼠造模前后以及麻醉前后的空间学习能力和记忆力改变。结果:水迷宫实验I中,在注射生理盐水或CFA后,慢性疼痛大鼠测试成绩显著差于对照大鼠,慢性疼痛大鼠在接受七氟烷麻醉后测试成绩显著差于其它三组。水迷宫II,各组之间任何时点的成绩都无显著差异。结论:慢性疼痛会损害大鼠的空间记忆力。单纯麻醉不会导致大鼠的空间记忆力受损,但慢性疼痛大鼠原有的空间记忆力损害在麻醉以后出现了进一步的加重。第二部分:非老年慢性疼痛患者关节镜术后认知功能的神经心理学研究背景:术后认知障碍(post-operative cognitive disorders,POCD)是指患者在麻醉和手术以后新出现的认知障碍或在原有认知障碍基础上的明显加重。针对POCD的研究已超半个世纪,但其确切的发病机制和影响因素尚未完全清楚。慢性疼痛(chronic pain)是指引起伤害性刺激的损伤已经消失而疼痛依然存在的一种疾病状态,是常见的临床主诉。关于慢性疼痛导致认知功能损害已有相关研究,但术前慢性疼痛对中青年患者术后认知功能的影响目前还少有研究。方法:选取73例18-60岁全麻下行关节镜手术成年患者,分为术前存在慢性疼痛者(观察组Observation Group,OG),术前不存在慢性疼痛者(对照组Control Group,CG)。分别在术前、术后24小时、术后2周、术后6周和术后3月对两组病人进行疼痛评估和神经心理学量表测试(SKT量表),以评估其疼痛程度和认知水平。结果:观察组术后24小时VAS疼痛评分较术前显著下降,其它时点观察组和对照组的VAS疼痛评分之间无显著差异。术前SKT评分子测试的Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ部分,观察组要显著差于对照组;术后24小时,SKT的Ⅵ、Ⅶ部分,观察组要显著差于对照组;术后2周,SKT的Ⅴ、Ⅶ部分,观察组要显著差于对照组;术后6周,SKT的Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ部分,观察组要显著差于对照组;术后3月,SKT的Ⅴ、Ⅶ部分,观察组要显著差于对照组。结论:慢性疼痛本身会导致非老年患者认知功能(主要是注意力方面)减退,但对其记忆力无明显影响。非老年慢性疼痛患者术后疼痛得到缓解,术后新发的POCD没有明显增加,提示手术后疼痛的缓解掩盖了POCD的发生率。非老年慢性疼痛患者认知水平明显受损,即使术后疼痛消失,3个月内认知功能仍然无法恢复到正常。第三部分:非老年慢性疼痛患者关节镜术后认知功能的磁共振研究背景:疼痛是很多患者就诊的首要原因,从生理和心理两方面影响患者生活质量,已有大量研究证实,当疼痛刺激达到一定程度、持续一定时间后,常伴有不愉快、厌恶或恐惧的情绪发生,甚至可能损害患者认知功能。目前认为疼痛刺激可能通过影响中枢神经的内稳态平衡从而导致大脑的病理性重构。内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,m PFC)灰质的密度和容积与疼痛程度存在相关性,而且m PFC一直被认为在认知功能中发挥重要作用,同时也参与了情绪的形成。术前疼痛的存在可能引起m PFC区的内稳态失衡,包括疼痛状态下m PFC区域突触形成、递质释放及突触可塑性改变。延髓头端腹侧内侧区(rostral ventromedial medullar,RVM)被认为是中枢下行调控的最后一站,而中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray,PAG)则是RVM的上级调控核团,掌管着脊髓和高级中枢之间中转站的作用。PAG区存在着兴奋性和抑制性递质的平衡,这些处于疼痛发生早期的平衡改变可能对于后续诱发认知功能异常有着深远的影响。疼痛状态下m PFC区域的认知功能内稳态失衡,极可能是由于中脑部位因疼痛刺激引起的PAG区域功能异常,影响了向m PFC区域的神经递质投射,本研究第三部分希望通过磁共振波谱技术半定量的检测非老年慢性疼痛患者在骨关节镜手术前后相关脑区的代谢变化,以此提供疼痛与认知功能之间相关性的功能磁共振证据。方法:选取15例18-60岁全麻下行关节镜手术成年患者,分为术前存在慢性疼痛者(观察组Observation Group,OG),术前不存在慢性疼痛者(对照组Control Group,CG)。分别在术前和术后3月对两组病人进行疼痛评估,并采用单体素的磁共振波谱序列进行1H-MRS扫描,主要测定m PFC和PAG区域N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、胆碱(Cho)、肌酸(Creatine,Cr)以及谷氨酰胺和谷氨酸(Glx)水平。结果:术前MRS上,PAG区和m PFC区不同代谢产物的相对浓度在两组之间没有统计学差异;术后MRS上,OG观察组的PAG区的Glx显著高于CG对照组,而PAG和m PFC区的其它不同代谢产物的相对浓度在两组之间没有统计学差异;PAG区域术前术后变化,OG组Glx术后显著升高(P0.05),而CG组术后轻度升高,但无统计学意义。结论:在长期的慢性疼痛刺激下,PAG对手术麻醉刺激会表现为异常的激活,且持续较长时间(3个月),提示了慢性疼痛导致的PAG适应不良。但在本例中的PAG兴奋性氨基酸持续升高还没有导致可观察到的m PFC的结构或功能变化。提示长期疼痛刺激确实会导致中枢神经系统结构性和功能性改变,这类患者可能是潜在的认知功能障碍发生的高危人群。但有待更大样本研究的验证。
【学位单位】：中国人民解放军海军军医大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R614
【部分图文】：

变化观,博士学位论文,观察组,大学

海军军医大学博士学位论文（八）术前术后 VAS 变化观察组术后 24 小时 VAS 疼痛评分较术前显著下降，观察组和对照组其他随访点的 VAS 疼痛评分之间无显著差异（见图 1）。

术前,观察组,对照组,较差

图 1：术前术后 VAS 疼痛评分的变化（***表示：P<0.001，**表示：P<0.01，*表示：表示：P<0.05，NS 表示：无显著性差异）（九）术前术后 SKT 各子测试的变化1、SKT I观察组术后较术前逐渐改善，对照组术前术后无明显区别，但观察组较对照组较差（见图 2）。

术前,观察组,对照组

图 3：两组术前和术后 SKT II 变化（***表示：P<0.001，**表示：P<0.01，*表示：P<0.05，NS 表示：无显著性差异）3、SKT III观察组和对照组术后都较术前略有改善（见图 4）。

【参考文献】