本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
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每年，大约有五十万美国人接受心脏直视手术。其中大约 60% 的人在手术后会出现一定程度的智力衰退，外科医生称这种现象为“体外循环脑病”。本月《胸外科年鉴》上发表的一项新研究揭示了这种神秘病症的可能原因，这种病症在某些患者身上是暂时的，但在另一些患者身上可能会持续一生。
“已经有充分的文献记录表明，在手术后不久[几个月]的时间内，存在认知能力下降的问题，”主要研究作者 James Slater 说，他是新泽西州莫里斯敦大西洋医疗系统的胸外科医生。Slater 说认知能力下降的程度各不相同；一些患者难以集中注意力，另一些患者在记忆力和学习方面存在困难。例如，Slater 回忆说，一位曾经的填字游戏高手在手术后就再也无法完成《纽约时报》周日填字游戏。（在 2003 年 6 月刊的《大众科学》中阅读关于 Bruce Stutz 关于“体外循环脑病”的经历。）
研究人员曾经认为体外循环脑病只是一个过渡阶段，但现在发现它可能会无限期地持续下去——或者在手术后几年后复发并持续存在。2001 年发表在《新英格兰医学杂志》上的一项研究发现，42% 的患者在接受心脏直视手术五年后出现认知能力下降（对于某些人来说，认知问题持续存在或复发，而另一些人则是第一次经历这些问题）。
关于体外循环脑病的确切原因仍在争论中，但 Slater 的研究表明，这至少部分是由于手术期间氧气输送到大脑的问题。在传统的心脏直视手术（最常用于清除向心脏供血的阻塞血管）中，患者在三个小时左右的手术过程中需要连接到体外循环机。体外循环机接管心脏的工作（在手术期间心脏停止跳动），将富氧血液泵遍全身。但 Slater 说，在向大脑输送健康的富氧血液方面，体外循环机不如真正的心脏有效。正如他的研究表明，由此产生的缺氧似乎是体外循环脑病的主要因素。
Slater 的团队跟踪了 2004 年至 2006 年接受心脏直视手术的 240 名患者。所有患者都连接了脑氧监测传感器，以跟踪到达大脑的含氧血液量。研究人员发现，氧气水平降至一定阈值（使用数学公式计算）以下的患者，至少遭受某种程度的认知能力下降的可能性是原来的两倍。该研究仅在患者手术后三个月进行了随访，因此尚不清楚缺氧是否与手术后多年出现的认知能力下降有关。
北卡罗来纳州达勒姆杜克大学医学院麻醉学系主任 Mark Newman 说，体外循环脑病的另一个可能原因是，当医生夹住血管以将患者连接到体外循环机时，通常粘附在血管壁上的脂肪沉积物可能会脱落并进入大脑（并导致血栓）。此外，他说，“有些人天生就比其他人更容易患体外循环脑病。这可能与免疫反应有关。” Newman 说，手术可能会导致免疫系统细胞因子和白细胞大量涌出，这些细胞的正常工作是抵抗病毒和细菌等外来入侵者，但可能会变得混乱并错误地攻击健康组织。
Slater 说，好消息是，已经存在一种技术可以帮助医生避免这个问题：一种监测器（与他的研究中使用的监测器相同），它可以跟踪手术期间到达大脑的富氧血液量，告知医生何时应采取措施预防脑损伤——例如，给患者药物以升高血压并增加大脑中的氧气。该设备已在美国约 700 家医院使用。
（更新，发布于 2009 年 1 月 12 日：一位评论员提出了一个很好的问题，即 Slater 是否在他研究中使用的血氧仪中有任何经济利益。Slater 告诉我们，答案是否定的：“我对该公司或产品没有任何经济利益，”他在一封电子邮件中写道。“这项研究是用我们自己的研究资金资助的。绝对没有利益冲突需要声明。”）
图片来源：©iStockphoto.com/miralex