手术会削弱你的脑力吗?

手术会削弱你的脑力吗?

Tim Hasledon在加拿大安大略省医院进行了术后认知测试,作为比较手术前后心理状态的研究的一部分。

MARK BLINCH
手术会削弱你的脑力吗?

北卡罗来纳州教堂山市场研究顾问科林瓦尔去年从三重旁路手术中恢复得很好,当时他注意到切口上有一个白点。 它被证明是一种顽固的感染,需要进行三次进一步的手术才能根除。 现年61岁的瓦尔说,自那以后他的思想并不那么敏锐。 “这些事情主要与记忆有关。” 作为一名狂热的休闲曲棍球运动员,他会忘记将他的冰鞋或棍棒带到溜冰场。 某些词语变得难以捉摸。 在与同事谈论塔斯马尼亚之后几个小时,他无法回想起这个词。 相反,他说,“傲虎澳大利亚”这个短语被困在他的脑海里。 “我正在努力记住一些东西,其他东西也会进入那个记忆槽。”

我们中的许多人都可以讲述一个关于朋友,同事或爱人的类似故事 - 通常是老年人 - 他们在去手术室后心理状况恶化。 宾夕法尼亚大学的麻醉师Roderic Eckenhoff表示,“手术后某某从未如此相同的评论是普遍存在的”。

通常情况下,手术患者会受到术后谵妄,妄想和幻觉的困扰 - 但这通常会很快消退。 其他人开发出被称为术后认知功能障碍(POCD)的东西,患有记忆,注意力和注意力的问题可能持续数月甚至一生。 POCD不仅会扰乱患者的生命,还可能预示着患病的恶化。 根据2008年的一项研究,在离开医院3个月后患有POCD的人在一年内死亡的可能性几乎是没有心理挫折的手术患者的两倍。 加州大学旧金山分校的麻醉师Mervyn Maze说,随着不断膨胀的老年人需要更多手术,“这将成为一种流行病”。

导致POCD的原因,是什么使一些患者易感,以及如何最好地保护他们的能力尚不清楚。 一些科学家仍然质疑手术是否应该受到指责。 两位着名的麻醉医师称这种观念认为手术导致持续性精神衰退是一种谬误。

然而,更多的研究人员和医生正在意识到手术对大脑的风险。 去年,美国麻醉医师协会启动了一项大脑健康倡议,以促进对使人易受伤害的因素的研究,并确定预防措施。 科学家现在对POCD的原因有一个主要的怀疑:大脑发炎。 临床试验正在测试干预措施,包括药物,手术室程序的变化和心理训练。 “我相信我们正处于一些诊断和治疗方面的进步,”北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学医学中心的心胸麻醉师Joseph Mathew说。

杜克大学的麻醉师Miles Berger说,在150多年前的全身麻醉手术的早期,患者为了在手术中存活而感到激动。 然而,随着手术技术的改善和期望的提高,幸存者的精神状态成为一个问题。 1955年, “柳叶刀”杂志上一篇颇具影响力的论文描述了六名老年患者,他们的院系在手术后似乎有所减少。

自那以后的一些研究表明,这种损伤是令人不安的常见现象。 例如, 追踪了冠状动脉搭桥手术的后果,该手术重新堵塞了心脏血管堵塞。 在该过程的一种形式中,心肺机循环并给血液充氧。 之后,许多患者抱怨精神朦胧,有时会持续一生。 2001年论文的作者报告说,超过一半的患者离开了医院,出现了“泵头”的迹象,5年后42%的患者仍然受损。

批评者对这些数据提出了质疑,因为该研究缺乏对未接受手术的心脏病患者的对照组。 但那些可怕的数字对手术室产生了影响。 担心心肺机会导致思维受损,许多外科医生转而采用不需要机器的旁路形式。 然而,正如后来的研究所揭示的那样,发生认知困难的几率对于那种“非泵”手术并不好。

仍有许多患者在手术后心理上挣扎吗? 马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学医学院的心胸麻醉医师Charles Brown IV表示,确定POCD的发病率很困难,因为我们没有标准的诊断标准。 根据定义,“发病率可能大不相同,从5%到50%,”他说。

为什么手术会削弱我们的智力?

有多少手术患者在手术后仍然存在认知能力下降,但这里有一些可能的解释。

血流不畅 手术可能会减少 血流到大脑, 触发后续 认知效应。 麻醉 一些数据表明 麻醉剂可以杀死或 伤害脑细胞,所以 他们是早期的 面面观。 预先存在的条件 导致的疾病 手术可能已经 伤害一个人 任何操作之前的大脑。 脑炎症 手术引发火花 炎症可能 送有害化学物质 和细胞进入大脑。
V. ALTOUNIAN / SCIENCE

手术类型也有影响 - 认知问题通常在心脏手术患者中更常见。 使图片进一步复杂化,患者在某些手术后可能变得更加敏锐,例如肥胖的减肥手术。 俄亥俄州肯特州立大学的临床神经心理学家John Gunstad及其同事发现,手术后很快就会出现心理上升。 在他们手术后12周,人们已经在认知测试中表现得更好,“并且持续了3到4年,”他说。

Berger说:“这些研究可以为手术和精神衰退之间的联系提供最有力的证据 - 使用对照组 - 很难做到这一点,因为道德原因,”你通常不能让人随机分配是否进行手术。 相反,研究人员依赖于较弱的证据,通常通过比较具有不同手术史的患者来收集证据。

这些研究不同意。 在今年发表的工作中,明尼苏达州罗切斯特梅奥诊所的麻醉师Juraj Sprung及其同事测量了1700多名明尼苏达州老年居民的 ,这是一种常常发生在阿尔茨海默病之前的精神衰退。 该团队比较了从40岁开始接受全身麻醉手术或手术的人群中MCI的发病率与未接受全身麻醉的人群的发病率。 斯普朗说,“我们没有找到令人信服的证据”,表明存在与MCI之间存在联系。

然而,波特兰俄勒冈健康与科学大学的麻醉师Katie Schenning及其同事去年 ,他们分析了500多名老年患者(主要来自俄勒冈州)的数据。 “手术和麻醉的人下降得更快,”她说。

最有争议的是丹麦团队对的 。 研究人员可以获得大多数老年双胞胎的医疗记录和认知评估结果。 首先,研究人员将受试者分为两组,取决于他们是否在进行认知测试前的18至24年内进行了手术。 总体而言,手术组的得分略低。 然后,研究人员将重点放在双胞胎中,其中只有一对双胞胎接受了手术。 该研究小组去年在麻醉科报道了这一结果,结果几乎是一个小小的结果:百分之四十九的时间里,这对双胞胎在他们的兄弟姐妹身上得分低于他们。

在随后的社论中,密苏里州圣路易斯华盛顿大学的麻醉医师Michael Avidan和Alex Evers认为,这些结果说明了“术后持续下降的谬误”。 这篇社论引起了研究POCD的其他科学家们的不满。

“谬误对我们尚未理解的事情来说有点强烈。我对此采取了反感,”埃肯霍夫说,他在后来的“ 麻醉学”杂志上发表了一篇回应。 Berger指出,该研究的第一部分确实发现了手术的显着效果。 即使它很小,任何精神上的滑点都可能对那些努力理解他们的银行对账单的老年人产生影响。

这些研究必须应对一个主要的混淆因素:需要手术的患者通常会患有严重的疾病,例如心血管疾病,这会对大脑产生影响。 在将患者推入手术室之前,患者的智力可能已经开始减弱。 “最大的问题是手术和麻醉是否会加速[认知]衰退,或者这些患者是否会出现这种下降,”埃肯霍夫说。

为了分离已有疾病的影响,加拿大多伦多Sunnybrook健康科学中心的麻醉师Stephen Choi及其同事已经开始跟踪计划用于膝盖或髋关节置换术的人的记忆和其他认知技能。 患者将在手术前后进行基于计算机的认知测试,以评估他们的能力是否下降。 研究人员还将尝试将现有病症的任何变化联系起来,包括MCI,动脉粥样硬化和肺部血栓。

除了关于长期POCD是否真实的争论之外,还有手术如何影响大脑的问题。 迷宫承认,20多年前他开始研究这个问题时,他有点自大。 “我想,'啊,简单,'”他回忆道。 “发生的事情是麻醉剂以某种方式搞砸了大脑。” 许多其他研究人员同意 毕竟,在培养皿中,全身麻醉剂可以杀死神经元。 这些药物会导致幼小动物的大脑异常发育,越来越多的证据表明 。 波士顿哈佛医学院的麻醉师格雷戈里克罗斯比说:“如果你看到人们如何[麻醉]醒来,那绝对不正常。” 他说,他们有一个“中枢神经系统紊乱”。

然而,到目前为止的数据表明单独的全身麻醉不是POCD的原因。 一些研究发现,接受局部麻醉或脊髓麻醉的外科患者也会出现认知问题。 2013年的一篇论文发现,手术后7年多,心内直视手术患者在认知测试中的得分略高于接受微创血管成形术的患者,后者仅需要局部麻醉。

这些研究并不能免除全身麻醉药,研究人员正在研究其他潜在的POCD罪魁祸首,例如手术过程中流向大脑的血流减少。 但是现在许多科学家正在认识到POCD是由手术本身的物理创伤引起的。

“唯一比全身麻醉更糟的是手术,”克罗斯比说。 “对大多数人来说,没有什么比这更大的了。” 他说,实质上,患者处于昏迷状态并遭到殴打。 Berger指出,其他器官,如肾脏,经常在手术后表现出功能受损。 “对我来说,麻醉和手术可能与大脑以外的每个器官系统的损伤有关,这是不可思议的。”

研究人员假设手术会引发全身炎症,然后渗入大脑,尤其是老年人。 正如克罗斯比和一位同事在一篇社论中所说的那样,“手术将旧脑部点燃了。”

动物研究和一些人类结果表明脑部炎症会破坏记忆和其他重要功能,因此支持这一假设。 例如,今年早些时候,Maze及其同事指责小胶质细胞,即引发炎症的脑免疫细胞,成为POCD的可能参与者。 他们使用他们开发的记忆测试表明,消除这些细胞可以提高啮齿动物的回忆能力。 该测试测量了老鼠放入他们之前接受过小电击的房间后放置多长时间。 动物通常会长时间冻结,表明它们会记住环境,并期待震动。 然而,接受过腿部手术的老鼠在更短的时间内仍然保持不动,这表明他们的记忆并不那么强烈。 在4月份在JCI Insight上发表的这项新研究中,研究人员给一些手术小鼠提供了杀死小胶质细胞的药物。 他们的记忆力保持不变:他们只有对照老鼠就会冻结。

今年在神经病学年鉴中报道 ,也暗示了脑部炎症。 斯德哥尔摩Karolinska研究所和大学医院的麻醉师Lars Eriksson及其同事对前列腺手术前后50多岁和60岁的8名男性进行了正电子发射断层扫描。 扫描测量小胶质细胞的活动。 手术后3个月,4名患者的细胞活性增加。 他们的活动越高,患者在心理测试中表现越差。 埃里克森说:“我们可以证明手术后大脑中的免疫活动发生了深刻的变化”。

哈佛医学院的老年学家Sharon Inouye说,炎症也可能刺激术后谵妄。 条件可能有其他共同点。 谵妄可能为POCD建立大脑。 去年,柏林Charité医科大学的麻醉医师Finn Radtke及其同事发现,在恢复室逃脱谵妄但在下周内开发谵妄的患者显示POCD的可能性是其两倍。

如果手术使大脑发热,导致POCD或谵妄,我们可以通过在手术期间或手术后给予患者消炎药来消除它吗? 尽管一些人体试验已经报道类似于vioxx的环氧合酶抑制剂降低了术后认知问题的频率,但许多研究人员因为存在副作用的风险而回避那些和其他目前的炎症抑制药物。

“抗炎治疗非常有吸引力,但它们有很大的局限性,”杜克大学医学中心的神经免疫学家NiccolòTerrando说。 相反,他试图激活身体关闭炎症的自然机制,例如迷走神经,它可以作为免疫系统的制动器。 他,Maze及其同事已经证明,使用一种化学物质可以触发与神经相同的免疫效果,可以防止小鼠术后认知功能下降。

因为手术前认知状况较好的人往往会保持这种状态,其他研究人员正试图确定通过游戏或其他大脑锻炼来提高患者的心理健康能否预防POCD。 这样的大脑训练干预可能有助于瓦尔,他的记忆在他最后一次手术后的一年多时间里仍然不足。

他继续兼职工作,觉得自己的工作表现没有受到影响。 但要弥补,他必须改变他的日常生活。 如果他需要记住某些东西,他会把它写下来。 而且他总是把他的曲棍球棒放在车里,所以他不会忘记他们。 “我知道我不能相信自己的记忆。”