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脑小血管病患者定量脑电图特征与认知、抑郁症状的相关性

2025-07-13 71 上传者：管理员

摘要：目的探究脑小血管病(CSVD)患者定量脑电图(QEEG)特征与认知、抑郁症状的相关性。方法纳入CSVD患者96例为观察组，并选取年龄匹配的健康对照者88例。比较两组MRI、定量脑电图特征、抑郁情况[蒙哥马利-阿斯伯格抑郁评定量表(MADRS)评分]、认知功能[蒙特利尔认知评估(MoCA)量表评分和简易精神状态检查(MMSE)量表评分]。通过Logistic回归分析脑电图特征与认知、抑郁症状的相关性。结果与对照组相比，观察组抑郁MADRS评分升高，认知MMSE评分、MoCA评分降低，前额区及枕区θ波活动增多，振幅范围增高(P<0.05)。MRI显示观察组存在白质高信号、腔隙性梗死及微出血等典型脑小血管病改变。Logistic回归分析表明，θ波与MADRS评分呈正相关，与MoCA评分呈负相关。模型对抑郁症状评分和认知功能评分的解释力较强。结论脑小血管病患者的脑电图慢波出现频率与认知功能障碍、抑郁症状呈正相关。

关键词：
抑郁
步态异常
脑小血管病
脑电图特征
认知功能
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脑小血管病( cerebral small vessel disease,CSVD)是中国老年人群中最常见的慢性血管性疾病,是导致卒中、步态异常、抑郁及认知功能障碍的重要原因[1]。流行病学调查显示,约25%的80岁以上老年人至少经历过1次无症状性脑梗死[2],而CSVD的实际发病率比临床卒中高6 ~ 10倍[3]。随着人口老龄化加剧,CSVD患病率呈显著上升趋势,其典型神经影像学特征包括白质高信号、腔隙性梗死、扩大的血管周围间隙、脑微出血和脑萎缩等,这些改变已被证实是认知功能下降的重要血管性危险因素[4-5]。值得注意的是,中国人群CSVD的疾病负担尤为突出[6],但由于其起病隐匿,临床症状往往被忽视,导致早期诊断困难。定量脑电图(quantitative electroencephalogram,QEEG)作为一种新兴的神经电生理监测技术,通过数字化分析脑电信号,能够更客观地反映大脑功能状态[7]。然而,目前关于CSVD患者QEEG特征与认知功能、抑郁症状之间的相关性研究仍较为缺乏。因此,本研究旨在探讨CSVD患者的QEEG参数变化及其与认知功能障碍、抑郁症状的关联性,为CSVD的早期识别和干预提供客观的电生理学依据。

1、资料和方法

1. 1一般资料

纳入2021年1月—2023年12月本院确诊的CSVD患者96例为观察组,并选取年龄匹配的健康对照者88例为对照组。两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0. 05;表1)。所有参与者均签署知情同意书,研究经医院伦理委员会批准。观察组纳入标准:①符合CSVD诊断标准[8]且经MRI确诊;②病程≥3个月且病情稳定;③无其他神经系统/精神疾病;④临床资料完整;⑤年龄≥18岁。排除标准:①脑电图检查禁忌证;②配合困难;③严重认知或精神障碍;④脑外伤、代谢性疾病、脑炎及继发性帕金森综合征;⑤近期使用精神类药物。对照组纳入标准:①年龄≥18岁;②认知正常;③影像学无CSVD特征;④无重大系统性疾病。排除标准:①严重精神障碍;②严重心血管疾病、糖尿病(特别是未控制的糖尿病)、肾功能不全、恶性肿瘤等。

表1两组一般资料比较

1. 2脑电图测量方法

两组均采用脑电采集系统(NicoletEEG,美国尼高力)进行检测,检测前24 h内未饮用咖啡因饮料或服用影响神经系统的药物,且保持充足的休息。重点监测前额区( Fp1 / Fp2)、枕区(O1 / O2)、额区(F3、F4)等关键区域(图1)。采样率设置为1 000 Hz,带通滤波0. 5 ~ 70. 0 Hz(覆盖 δ、θ、α 频段),同步记录水平与垂直眼电以排除伪迹。采用功率谱分析和时频分析方法,定量评估各脑区 δ 波、θ 波和 α 波的振幅特征及能量分布,为后续比较分析提供数据基础。所有电极阻抗控制在5 kΩ 以下,确保信号质量。电极安装位置见图1。

图1电极安装位置示意图

1. 3抑郁严重程度的评估

采用蒙哥马利-阿斯伯格抑郁评定量表(Montgomery-Asberg depression rating scale,MADRS)[9]评估抑郁症的严重程度。共10个项目,每个项目按0 ~ 6分评分,总分60分,分数越高抑郁越严重。

1. 4认知功能评估

采用蒙特利尔认知评估(Montreal cognitive assessment, MoCA)[10]和简易精神状态检查( minimental state examination,MMSE)[11]量表进行认知功能评估。MoCA总分30分,评分<26分提示认知障碍,分数越低认知障碍越严重。MMSE评估定向力、记忆力、注意力、计算力、回忆能力、语言能力、视空间能力等,总分30分,分数越低认知障碍越严重。

1. 5统计学方法

采用SPSS 24. 0统计软件分析数据。计量资料以x±s表示,采用t检验;计数资料以例(% )表示,采用 χ2检验或Fisher确切概率法。采用单因素Logistic回归分析慢波活动与MADRS、MoCA评分的关系,使用R3. 43软件构建相关性散点图,通过已有数据拟合出一条线,使得这条线对原数据的误差最小,得出二元一次方程模型。P<0. 05为差异有统计学意义。

2、结果

2. 1两组抑郁和认知评分的比较

与对照组相比,观察组抑郁MADRS评分升高,认知MMSE评分、MoCA评分降低(P<0. 05;表2),提示观察组相较于对照组抑郁和认知功能障碍更严重。表2两组抑郁和认知评分的比较

2. 2两组MRI图像比较

MRI检查显示,观察组FLAIR序列可见广泛白质高信号、多发腔隙性梗死及脑萎缩;SWI序列显示散在微出血灶、异常铁沉积及静脉血管改变;对照组影像学表现正常,FLAIR序列未见明显白质病变或脑萎缩,SWI序列未检出微出血及异常铁沉积,静脉血管形态正常(图2)。上述影像学特征提示观察组患者存在典型的脑小血管病改变,主要表现为微血管出血和腔隙性梗死等器质性损害。

2. 3两组QEEG比较

对照组正常脑电图特征为枕额区8 ~ 13 Hzα波,振幅20 ~ 100μV(图3A)。观察组表现为前额区及枕区慢波(θ、δ 波)活动显著增多(图3B);前额区和枕区 θ 波振幅范围较对照组增高(P<0. 05,图3C)。这些特征提示观察组存在认知功能障碍及脑白质损伤的典型电生理改变。

图2两组MRI图像比较

图3两组脑电图的比较

2. 4定量脑电图特征与抑郁症状、认知障碍的相关性

脑小血管病患者前额区和枕区的慢波(θ 波)活动增多与MADRS评分呈正相关( r = 0. 792, P =0. 012,y = 0. 0117x-0. 15732),与MoCA评分呈负相关(r = -0. 784,P = 0. 016,y = -0. 0367x+26. 13)。模型对抑郁症状评分和认知功能评分的解释力较强,模型拟合度较好。

3、讨论

脑小血管病是指脑内小血管的一系列病变导致的病理改变,其典型影像学表现包括皮质下小梗死、腔隙、白质高信号、微出血、血管周围间隙扩大和脑萎缩[12]。最新研究证据表明,脑微出血作为CSVD的标志性特征,与抑郁和认知功能障碍密切相关[13]。有研究发现,CSVD患者的脑白质结构网络呈现出整体整合度下降、局部特化度减弱以及节点效率下降的特征,这些特征与注意力、默认模式网络及感觉运动功能区中的抑郁和认知功能障碍显著相关[14]。CSVD与年龄和高血压密切相关,是腔隙性卒中的主要原因,也是血管性认知障碍的主要来源,其影像学表现包括弥漫性白质病变(T2加权磁共振成像显示为白质高信号)、小缺血灶(腔隙或微梗死)以及皮质下微出血[15]。本研究结果与以上现有文献一致,提示CSVD患者MRI可见腔隙性梗死和脑萎缩,而对照组未见上述表现。

对于抑郁症的诊断,传统方法包括访谈和临床量表评估,认知功能评估则依赖主观叙述及神经心理学量表。近期研究发现,抑郁症状与主观认知衰退的记忆维度及严重程度显著相关,而主观认知衰退可能是阿尔茨海默病和脑血管病等神经退行性疾病的早期征兆[16]。这提示CSVD可能通过影响神经网络功能导致情绪异常。本研究结果表明,观察组较对照组更易出现抑郁和认知障碍,进一步支持CSVD与情绪异常、抑郁及认知功能障碍的关联性。

尽管传统量表在评估抑郁症状中具有应用价值,但其主观性强、耗时且无法检测情绪处理等子域,导致灵敏度和特异性受限。随着情感计算和人工智能技术的发展,基于脑电图的抑郁症检测方法逐渐兴起。事件相关电位脑电图作为脑电图的重要分支,已在神经系统疾病研究中广泛应用,但针对CSVD的研究仍较少[17]。脑电图通过记录脑细胞离子电流引发的微伏级电压波动,可评估脑电活动变化、检测认知功能障碍及预测抑郁症状严重程度[18-19]。

近期有研究对脑电图数据进行线性与非线性特征提取,并通过优化算法加权选择特征,证实脑电图在抑郁症辅助诊断中具有潜力[20]。定量脑电图分析显示,CSVD患者存在慢波(θ 波和 δ 波)增加,这与认知和情感障碍密切相关[21]。此外,α 波段振荡可能反映执行功能和信息处理能力,CSVD低严重程度组的 α 波与认知功能相关性高于高严重程度组[22],可为临床评估提供新视角。本研究通过拟合认知和抑郁评分与QEEG的相关性,发现 θ波与抑郁评分呈正相关,与认知功能评分呈负相关。有脑电图研究显示,静息状态下 α、θ 和 β 波差异普遍存在[23],进一步支持 θ 波与抑郁症的关联性。本研究结果提示,前额区和枕区慢波(θ 波)增加,这可能提示了认知功能障碍与白质损伤,与以上既往研究结论一致,表明EEG特征不仅与认知功能相关,亦与抑郁情绪存在关联。

鉴于中老年人群CSVD高发,需重点关注其神经认知和情绪异常问题,早期诊断和干预具有重要临床意义。本研究结果表明,QEEG慢波频率可作为抑郁和认知障碍的初步评估指标,但受限于样本量较小,未来需扩大研究规模以验证QEEG是否可作为CSVD患者抑郁和认知评估的电生理标志物。

参考文献:

[8] 中国研究型医院学会脑小血管病专业委员会《中国脑小血管病诊治专家共识》编写组. 中国脑小血管病诊治专家共识 2021[J]. 中国卒中杂志, 2021, 16(7): 716-726.

基金资助:江苏省卫生健康委科研项目(20210334);苏州市“科教兴卫”青年科技项目(KJXW2021084);

文章来源:王瑞,吴辰昊,董万利.脑小血管病患者定量脑电图特征与认知､抑郁症状的相关性[J].中南医学科学杂志,2025,53(04):633-636+667.