摘要
背景：
阻塞性睡眠呼吸暂停可能与术后认知功能下降有关。我们进行了一项前瞻性观察研究，以确定睡眠呼吸暂停的严重程度是否与非心脏手术后的术后认知功能下降相关。
方法：
研究纳入接受择期非心脏手术的成年患者。使用一系列认知测试，包括言语流畅性测试、数字符号替换测试和单词列表回忆，在手术前后比较认知功能。电话认知状态访谈在术后30天和90天评估长期认知功能。
结果：
总共65名患者被纳入分析，平均年龄63.7岁（标准差=7.4）。术后前2天内术后认知功能下降的总体发生率为18.5%。我们的研究发现，与无或轻度阻塞性睡眠呼吸暂停患者相比，中重度阻塞性睡眠呼吸暂停患者术后认知功能下降的风险并未更高（p=0.339）。然而，抑郁病史成为术后认知功能下降的独立危险因素（p=0.045）。此外，术后30天和90天，阻塞性睡眠呼吸暂停各组之间的认知功能没有显著差异。
结论：
我们的研究表明，在术后90天内，阻塞性睡眠呼吸暂停的严重程度与术后认知功能下降之间没有明确关联。相反，我们确定术前抑郁是术后认知功能下降的重要危险因素。因此，在管理抑郁症患者时需要谨慎。
1 引言
阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是一种睡眠呼吸障碍，其特征是在睡眠期间反复发生部分或完全的气道阻塞。OSA在美国非常普遍。2024年的一项研究（Sonmez等人，2025）估计，美国有8370万成年人患有OSA（总体患病率为32.4%），其中59%为男性，41%为女性。在该研究中，OSA严重程度的分布估计为52%轻度，30%中度，18%重度。OSA与多种共病相关，如高血压、冠状动脉疾病、心房颤动、中风和糖尿病（Yeghiazarians等人，2021）。此外，OSA患者有发展神经心理缺陷的风险，如记忆缺陷、认知下降和情绪障碍（Bubu等人，2020；Gupta和Simpson，2015）。动物研究（Feng等人，2012；Miyo等人，2025；Sapin等人，2015）表明，慢性持续性或间歇性缺氧会导致海马体损伤，而海马体是学习和记忆的重要区域。一些神经影像学研究（Canessa等人，2011；Macey等人，2008）也显示，缺氧会导致OSA患者大脑发生结构性变化。
OSA患者在围手术期面临术后氧饱和度下降的高风险，特别是在使用阿片类药物时（Cozowicz等人，2018；Kaw等人，2012）。一项研究表明，与使用非阿片类镇痛剂治疗OSA的患者相比，接受口服或静脉注射阿片类药物的OSA患者术后氧饱和度下降的发生率可能高出12-14倍（Bolden等人，2007）。患者在急性及亚急性术后期风险最高，特别是在快速眼动（REM）睡眠的反弹阶段（Rosenberg-Adamsen等人，1996）。与这些缺氧事件相关的睡眠结构变化可能导致术后神经认知障碍（PND），如术后谵妄（POD）和术后认知功能下降/障碍（POCD）（Wang等人，2021）。
POCD在大型手术后很常见，特别是在老年患者中。POCD与死亡率增加（Monk等人，2008）相关，可能在手术后持续相当长的时间，并导致生活质量显著下降（Steinmetz等人，2009）。POCD通常较为隐匿，可能只能通过手术前后进行的神经认知测试变化来检测。各种神经认知测试（例如，简易精神状态检查（MMSE）、蒙特利尔认知评估、剑桥神经心理测试自动电池、数字符号替换测试（DSST））已被用于诊断POCD；然而，目前尚无金标准测试。其潜在的病因/病理生理学需要进一步阐明。尽管许多研究已经考察了POCD的患病率和相关风险因素（Canet等人，2003；Sun等人，2024），但OSA对术后长期认知结果的影响仍不清楚。本研究旨在调查OSA是否影响术后认知功能，如果是，哪些认知领域受到影响。我们假设OSA患者POCD风险增加。
2 方法
这项前瞻性观察队列研究于2014年3月至2018年6月在一家大学医院进行。加州大学旧金山分校的机构审查委员会批准了该研究（编号12-08773）。在手术前，从每位研究患者处获得书面知情同意。
2.1 患者
本研究纳入接受择期非心脏手术且预计术后住院超过48小时的患者。纳入标准为患者年龄50岁或以上，并能流利使用英语。排除有痴呆、震颤、外周血管疾病、严重心血管疾病以及严重视觉和听觉障碍病史的患者。此外，涉及大脑、气道或肺部的手术不包括在本研究中。
术前访谈由经过培训的研究助理在术前麻醉诊所进行，通常在手术前不到2周进行。获取一般人口统计学数据，包括年龄、性别、种族、教育水平和患者的健康信息（美国麻醉医师协会身体状况分级、持续气道正压通气使用情况、术前合并症（高血压、中风、短暂性缺血发作、抑郁、糖尿病、冠状动脉疾病、肺部疾病）以及可能影响睡眠和认知的药物（阿片类药物、苯二氮䓬类药物、抗抑郁药、抗组胺药）。此外，还收集了潜在的协变量（疼痛水平和抑郁）。术后疼痛增加会干扰睡眠，而睡眠不良会加剧疼痛敏感性（Xu等人，2024）。疼痛控制不佳可能会增加POCD风险（Khaled等人，2025）。因此，使用11分数字评分量表在手术前后评估疼痛水平，记录当前、最小和最大疼痛水平的平均值。抑郁已知是与OSA和睡眠相关的一个强因素（Jackson等人，2011）。此外，我们之前的研究（Kinjo等人，2012）和其他人（Lee等人，2024）表明，术前抑郁与术后疼痛增加相关。此外，最近的一项荟萃分析（Diep等人，2024）表明，术前抑郁与POD风险增加相关。我们使用流行病学研究中心抑郁量表（CES-D）（Radloff，1977）评估患者的情绪状态。CES-D是一种广泛使用的抑郁量表，已在OSA人群中进行过研究（Bardwell等人，2000）。CES-D包含20个问题，涵盖抑郁的各个方面，如情绪、睡眠、食欲和感觉。总分范围从0到60。0至15分被认为没有抑郁证据，16至29分为轻度抑郁，30-44分为中度抑郁，45-60分为重度抑郁。进行了一系列神经认知测试，并通过查阅病历获取其他协变量，包括术中因素（手术类型及其持续时间）（Varpaei等人，2024）。
2.2 OSA评估和睡眠测量
患者接受了睡眠监测设备（WatchPAT，Itamar Medical，以色列凯撒里亚）的指导。该设备在患者家中用于手术前两晚和手术后两晚。从该设备获得的关键变量包括术前呼吸暂停-低通气指数（pAHI），用于评估OSA的严重程度。OSA分类如下：无/轻度OSA定义为每小时少于15次事件的pAHI；中度OSA的特点是每小时至少15次但少于30次事件的pAHI；重度OSA定义为每小时30次或更多事件。随后，患者被分为两组：无或轻度OSA（NM组）和中度或重度OSA（MS组）。
2.3 认知功能评估
在术前评估诊所使用一系列神经心理学测试评估认知功能。本研究在急性术后期使用三种神经认知测试来评估认知功能的各个方面。测试包括言语流畅性测试、数字符号替换测试（DSST）和单词列表测试。此外，电话认知状态访谈（TICS）在术前以及术后30天和90天进行。
言语流畅性测试测量患者将单词组织成有意义的聚类的能力。参与者被给予一个字母表中的字母，并有60秒的时间说出尽可能多的以该字母开头的单词，排除专有名词和不同时态的相同单词。该测试间接评估短期记忆，因为个体必须跟踪已经提到的单词。
DSST评估注意力和心理运动速度，分数范围从0到90。患者会看到九个与单数字对应的符号。随后，他们收到一个单数字列表，并必须在每个数字下方的相应框中按出现顺序写下相应的符号。
对于单词列表测试，患者会收到一个包含九个相关单词的列表，并要求在三次试验中尽可能多地回忆这些单词，每次试验之间间隔5分钟。该测试测量短期保留和学习能力。
TICS通过评估方向、注意力、语言和记忆（包括学习和回忆）等关键领域来测量整体认知能力。它是一个11项测试，最高得分为41分，与MMSE高度相关，广泛用于痴呆和轻度认知障碍筛查（Brandt，1988）。
在患者住院期间，研究团队的一名成员在术后前两天（PD）随访每位患者，评估其睡眠和疼痛水平，并在患者房间内进行一系列神经认知测试。如果患者在PD2出院，则通过电话联系患者评估其睡眠质量、疼痛水平和心理功能。在这种情况下，DSST被排除，因为它需要面对面评估。
言语流畅性测试≥7分、DSST≥7分和单词列表≥4分的变化表明认知显著下降（Sands等人，2000；Wang等人，2007）。根据先前研究（Wang等人，2007），如果患者在PD1或PD2中任一时间点的两项或更多神经认知测试中显示出与其基线表现的显著下降，则定义为POCD。如果仅进行了三项测试中的两项并且两项均下降，则被视为POCD。
2.4 样本量计算
OSA患者中POCD的确切发病率尚未明确建立。我们根据Wagner等人（2018）关于睡眠呼吸暂停和认知功能障碍之间关系的已发表结果估算样本量。由于该研究未报告认知测试中认知变化的标准差（DemTect测试和数字前向跨度测试），我们计算了对照组和OSA组之间差异的效应量（≥0.85）。两样本t检验表明，为了在显著性水平为0.05、功效为0.9的情况下检测到这种效应量，每组至少需要28名患者（总共56名）。
为考虑潜在的不完整数据，我们在计算的样本量基础上增加了超过10%的患者。
2.5 统计分析
计算描述性统计以总结术前和术中变量以及神经认知测试结果。为评估其与术前OSA的二元关联，分类变量使用卡方检验或Fisher精确检验，连续变量使用两样本t检验或Wilcoxon非参数检验。进行了多变量逻辑回归，包括p值小于0.10的二元变量。使用优势比（OR）和95%置信区间（CI）呈现结果。使用受试者工作特征曲线下面积（AUC）和Hosmer-Lemeshow检验评估模型拟合度。计算方差膨胀因子（VIF）以评估多重共线性，VIF大于5表示严重的多重共线性。作为敏感性分析，使用20个插补数据集进行多重插补，应用相同的逻辑回归模型来解决缺失数据。所有分析均使用R 4.2.3版本（R统计计算基金会，奥地利维也纳）进行，p值小于0.05被认为具有统计学意义。此外，使用G*Power（Faul等人，2009）进行事后功效分析，以基于多变量逻辑回归模型中确定的OR，估计检测术前OSA对认知下降显著影响所需的样本量。
3 结果
72名患者中有7名因术前数据缺失被排除在研究之外，总共65名患者被纳入分析（见图1）。参与者的平均年龄为63.7岁（标准差=7.4，范围：50-82岁），男女数量大致相等。许多患者接受了骨科手术（44名患者，67.7%），其次是泌尿外科手术（10名患者，15.4%）、脊柱手术（4名患者，6.2%）、普通外科手术（2名患者，3.1%）、妇科手术（2名患者，3.1%）、耳鼻喉科手术（1名患者，1.5%）、眼科手术（1名患者，1.5%）以及普通/泌尿科联合手术（1名患者，1.5%）。
在患者中，15名患有重度OSA，18名患有中度OSA，32名患有无或轻度OSA（见表1）。两组之间的人口统计学数据（包括年龄、性别、种族、教育水平、ASA身体状况以及CPAP使用情况）没有显著差异。两组OSA组之间的合并症和临床变量相似。在CES-D评分中，最高分为44分，相当于中度抑郁。此外，术中变量也没有显著差异。表2展示了认知测试结果，比较了两组OSA组之间的每项认知评估。基线认知功能在两组之间相似。当比较每组OSA组内各种测试的术前和术后值时，未发现显著差异。
总体而言，18%的患者（65名中有12名）在PD1或PD2出现了POCD。具体而言，10.9%的患者（64名中有7名）在PD1表现出POCD，而11.3%（53名中有6名）在PD2表现出POCD。两组之间POCD发生率没有显著差异：NM组为24%，MS组为12%，p=0.339（表2）。
我们还检查了任何人口统计学、临床或术中变量是否与POCD相关。在评估的所有变量中，只有自报抑郁病史与POCD显著相关，12名患者中有58.3%（12名中有7名）有此情况，p=0.045（表3）。
表4展示了多变量逻辑回归的结果。未发现多重共线性证据（VIFs<1.5），模型显示出令人满意的拟合度，AUC为0.756（95%CI=0.609-0.923），Hosmer-Lemeshow检验不显著（p=0.950）。与二元分析一致，只有自报抑郁病史与POCD显著相关，OR为4.24（95%CI：1.09-18.25）。术前OSA在统计学上不显著；然而，与无或轻度OSA的患者相比，术前表现出中度或重度OSA的患者POCD发生几率高出2.62倍。事后功效分析表明，在与当前研究类似的条件下，需要216名患者的样本量才能检测到术前OSA对认知下降的显著影响。最后，多重插补的结果与完整案例分析的结果一致（见表4）。
4 讨论
我们进行了一项前瞻性队列研究，调查OSA与择期非心脏手术中POCD之间的关系。我们的发现表明，OSA的严重程度不会显著影响急性术后期或术后数月内POCD的风险。虽然先前的研究已将OSA与认知功能障碍联系起来，特别是在非手术环境中，但我们的结果表明围手术期环境可能不会加剧这种风险。
许多研究调查了OSA与长期认知下降或阿尔茨海默病（AD）之间的关系，这些研究不在围手术期环境中进行。例如，Bubu等人（2020）的一篇综述强调，OSA与轻度认知障碍或AD相关，特别是在经历睡眠障碍的老年患者中。
4.1 OSA与PND（POD和POCD）
一些研究（Dooijeweerd等人，2022；Fadayomi等人，2018；Sun等人，2022；Xiao等人，2024）表明，OSA独立地与POD风险增加相关。荟萃分析表明，与没有OSA的患者相比，OSA患者的POD发生几率高达两倍，并且这一发现在各种手术人群中是一致的。潜在的机制被认为涉及间歇性缺氧、睡眠碎片化和全身炎症，这些因素会导致神经认知脆弱性。此外，围手术期因素，如阿片类药物敏感性和术后氧饱和度下降，可能会加剧这一人群的谵妄风险。
研究表明，OSA患者发生POCD的风险增加，特别是在大型手术（如心脏手术（Greaves等人，2019）和关节置换手术（Wu等人，2022））之后。虽然OSA增加持续性认知障碍风险是合理的，但由于直接研究OSA对POCD影响的研究较少，且研究性质多为观察性和回顾性分析，因此直接证据仍然有限。现有研究得出了矛盾的结果。例如，Wu等人（2022）对接受关节置换的老年患者的认知进行了回顾性分析，使用MMSE评估认知。他们发现手术前有和没有OSA的患者之间基线MMSE评分没有差异；然而，OSA患者在出院时、术后1个月和1年时的MMSE评分较低。相比之下，Wagner等人（2018）对接受静脉麻醉手术的患者进行了一项观察性试点研究，发现高OSA风险的患者在记忆功能和工作记忆表现方面的损伤较少。作者推测这可能是由于这些患者内在缺氧预处理的有益效果。
最近的研究与我们的发现一致（Devinney等人，2025；Wu等人，2023）。Devinney等人（2025）调查了未经治疗的OSA与60岁或以上接受非心脏手术的患者术后认知功能障碍之间的关系，得出结论：OSA并未显著影响术后6周或1年的POCD发生率或严重程度。同样，Wu等人（2023）发现，除非患者也表现出过度日间嗜睡，否则中度至高度OSA风险（通过STOP-BANG问卷确定）与接受胃肠道手术的患者的POCD无关。
4.2 术前抑郁与POCD
我们研究的另一个重要发现是，术前抑郁与POCD风险增加相关。最近的荟萃分析表明，术前抑郁是谵妄的重要风险因素（Diep等人，2024）。在他们的研究中，与没有术前抑郁的患者相比，有术前抑郁的患者发生谵妄的风险高1.91倍。
然而，目前尚不清楚抑郁是否会影响术后即刻期以外的认知。关于这一主题的先前研究结果不一（Kadoi等人，2011；Lewis等人，2022）。例如，Kadoi等人（2011）确定术前抑郁是糖尿病患者心脏手术后短期（7天）和长期（6个月）POCD的独立预测因子。相反，Lewis等人（2022）发现术前抑郁与术后1个月的POCD无显著关联。鉴于这些不一致，需要进一步研究以阐明抑郁与POCD之间的关系。然而，值得注意的是，抑郁和POCD可能具有共同的风险因素，包括年龄、慢性疾病和全身炎症（Kudoh等人，2001；Monk等人，2008；Vink等人，2008）。结合全面的术前评估、术前护理优化和术后监测的多学科方法可能对这两种情况都有益。
我们的研究有几个局限性。首先，一些患者提前出院，这阻止他们完成需要面对面评估的认知测试。因此，POCD的发生率可能被低估。其次，为了比较的目的，我们将OSA的严重程度分为两组（无/轻度与中度/重度）。为了更准确地检查OSA不同严重程度与POCD之间的关系，需要更大的样本量来分别分析轻度、中度和重度OSA的患者。第三，POCD可能会持续数周至数年。我们随访患者至术后90天；因此，我们可能错过了有价值的纵向数据。第四，虽然我们尝试使用各种认知测试评估多个认知领域，但我们可能忽略了一些区域。最后，我们的研究确定自报术前抑郁是POCD的独立风险因素。综合抑郁症状评估（CED-S）表明，我们的研究中没有严重抑郁的患者。如果我们纳入了严重抑郁的患者，对认知的影响可能更为明显。未来的研究应调查抑郁的持续时间和严重程度与认知结果的关系。
我们的研究也有几个优势。与仅依赖问卷评估OSA风险的研究不同，我们使用便携式睡眠监测设备（WatchPAT）直接测量睡眠参数。此外，我们使用多种认知测试评估不同的认知领域，而不是依赖单一的一般测试（如MMSE），后者可能缺乏检测细微认知变化所需的敏感性。
5 结论
我们的研究发现，在急性术后环境中，OSA严重程度与POCD之间没有明确关联，术后30天和90天也是如此。然而，术前抑郁已被确定为POCD的独立风险因素。这些发现强调了全面术前评估（包括心理健康评估）的重要性。未来的研究应侧重于前瞻性大规模研究，以进一步探索这些关联并确定潜在的干预措施，以减轻POCD风险。
作者贡献
Sakura Kinjo：撰写原始稿件，概念化，调查。Junyong In：概念化，验证，撰写-审阅和编辑。Eunjung Lim：概念化，撰写-审阅和编辑，数据整理和分析。
资金
EL部分由美国国立卫生研究院资助U54GM138062（PICO）和U54MD007601（Ola HAWAII）。该研究还获得了加州大学旧金山分校内部资助的支持，包括Mount Zion健康基金和麻醉学临床研究种子支持奖。
利益冲突
作者声明无利益冲突。
伦理声明
作者无可报告内容。
数据可用性声明
支持本研究结果的数据可根据合理要求从通讯作者处获取。
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