综述：老年患者术后谵妄研究进展：病理生理机制、风险预测与治疗策略

《Frontiers in Neuroscience》：Recent advances in postoperative delirium in elderly patients: pathophysiological mechanisms, risk prediction, and therapeutic strategies

本综述系统阐述老年患者术后谵妄（POD）的最新研究进展，聚焦神经炎症、血脑屏障破坏、神经递质失衡等核心机制，整合术前风险评估工具（CAM-ICU/4AT）与多模态干预策略（如脑氧饱和度rSO2监测、右美托咪定应用），为临床提供从预测到防治的全周期管理方案，对改善老年外科患者预后具有重要意义。

　　

1 引言

术后谵妄（POD）是老年外科患者常见的急性神经精神综合征，临床以意识、注意力和认知功能急性波动为特征。随着全球人口老龄化加剧，老年手术量持续上升，POD防治成为围术期管理的重大挑战。流行病学显示，60岁以上患者大手术后POD发生率达20-40%，心脏手术或ICU患者中可高达55%。POD不仅延长住院时间、增加医疗成本，更与长期认知功能下降和死亡率升高密切相关。

2 术后谵妄的病理生理机制

2.1 神经炎症与血脑屏障破坏

手术创伤和疼痛通过释放IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子，穿透年龄相关通透性增加的血脑屏障（BBB），激活小胶质细胞引发神经炎症级联反应。神经影像学证实海马和前额叶等认知关键区域易受损，线粒体自噬失调和NLRP3炎症小体激活进一步放大炎症损伤。肠道菌群紊乱通过肠-脑轴影响小胶质细胞成熟，短链脂肪酸减少可间接加剧神经炎症。

2.2 神经递质失衡假说

中枢乙酰胆碱合成减少与多巴胺活性增强构成POD关键机制。抗胆碱药物、苯二氮?类和阿片类药物可加重失衡，分子影像显示POD患者脑内乙酰胆碱酯酶活性异常升高、多巴胺D2受体上调。GABA能抑制减弱和5-HT代谢紊乱同样参与发病，多神经递质系统失调是POD的病理基础。

2.3 神经网络连接破坏

功能磁共振（fMRI）发现默认模式网络（DMN）内部连接减弱，突显网络（SN）过度活跃，导致信息过滤功能障碍。术中低血压或低氧血症可诱发脑低灌注，当局部脑氧饱和度（rSO₂）低于60%时神经损伤风险显著增加。麻醉药物可能引起皮质区间连接中断，脑电图慢波活动增加亦是网络失调的表现。

2.4 遗传假说

SLC6A3基因多态性影响多巴胺转运功能，NMDA受体亚基GRIN3A的AG单倍型与POD相关。APOE ε4等位基因不仅增加POD发生率，还与持续时间相关。MTNR1B基因多态性通过影响褪黑素受体功能增加患病风险。

2.5 应激反应与昼夜节律

手术应激导致HPA轴激活、皮质醇水平升高，抑制突触功能并促进炎症。褪黑素分泌紊乱和睡眠-觉醒周期破坏是POD重要诱因，外源性褪黑素或受体激动剂（如雷美替胺）可通过调节AMPK/CREB通路发挥神经保护作用。

3 风险因素识别

3.1 术前因素

高龄（>80岁发生率显著升高）、衰弱、基础认知障碍（MMSE≤26）是核心风险。术前焦虑、维生素D缺乏、帕金森病、感官缺陷及酒精滥用同样增加风险。术前禁食水超过6小时导致代谢紊乱，通过肠-脑轴升高POD发生率达12.9%。

3.2 术中因素

心脏手术（37-52%）和急诊手术风险最高。术中失血>1000 mL、低血压（MAP≤65 mmHg持续>5分钟）、低碳酸血症（PETCO₂降低）及深麻醉（BIS<40引发爆发抑制）均显著相关。脑氧饱和度监测指导管理可使POD风险降低72%。

3.3 术后因素

疼痛应激激活皮质醇释放，大剂量阿片类药物通过TLR4介导神经炎症。苯二氮?类药物（咪达唑仑）和抗胆碱能药物直接诱发谵妄，ICU环境因素（睡眠剥夺、导管束缚）进一步加重风险。

4 评估预测工具

4.1 临床评估量表

混淆评估法（CAM）及其ICU版本（CAM-ICU）是快速筛查工具，4AT量表整合警觉性、注意力等四维度适合普通病房。DSM-V为诊断金标准但需专科评估。

4.2 生物标志物预测模型

炎症标志物（IL-6、CRP）、脑损伤指标（S100β、NfL）、神经变性蛋白（Tau/pTau）联合检测可提前24-48小时预警。BDNF与IL-1β比值变化反映神经可塑性损伤。

5 综合干预策略

5.1 术前优化

综合老年评估（CGA）可将POD绝对风险降低至8.28%。益生菌补充通过调节肠道菌群降低炎症因子。

5.2 术中脑保护

维持rSO₂＞基线90%、BIS值45-60避免爆发抑制。区域麻醉联合多模式镇痛（神经阻滞+NSAIDs）减少阿片用量。右美托咪定术前预防性应用通过α₂受体激活抑制交感过度兴奋。

5.3 术后多模式干预

非药物措施（认知训练、家庭参与）为首选，低剂量氟哌啶醇快速控制躁动症状。褪黑素（5 mg）术前补充调节昼夜节律，帕瑞昔布通过抑制COX-2兼具镇痛抗炎作用。

6 总结与展望

POD防治需围术期医学、老年医学与神经科学跨学科协作。基于肠-脑轴机制探索、多组学生物标志物整合机器学习模型，是实现精准预防的重要方向。现阶段通过风险分层、全程监测及个性化干预，可有效降低老年手术患者POD负担。