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慢性脑供血不足患者认知功能障碍的磁共振波谱研究

2021-02-05 237 上传者：管理员

摘要：目的：采用磁共振波谱(magneticresonancespectroscopy,MRS)技术检测慢性脑供血不足(CCCI)患者脑内物质代谢的变化。方法：选择我院住院确诊的CCCI患者45例,根据简易智能状态检查量表(MMSE)和蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分将患者分为单纯CCCI组29例和认知障碍组16例。另选健康志愿者21例作为对照组。入选者行MRS检查,获得优势侧额叶、颞叶、半卵圆中心为感兴趣区(ROI)的N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸和胆碱峰的波幅下面积,计算NAA/肌酸、NAA/胆碱和胆碱/肌酸比值,采用Pearson相关性分析。结果：认知障碍组MMSE、MoCA评分明显低于单纯CCCI组和对照组(P<0.05)。认知障碍组在额叶、颞叶、半卵圆中心ROI的NAA/肌酸比值、NAA/胆碱比值均低于单纯CCCI组和对照组(P<0.05);单纯CCCI组与对照组上述指标无显著差异;3组额叶、颞叶、半卵圆中心ROI的胆碱/肌酸比值比较,无统计学差异(P>0.05)。MMSE、MoCA评分与额叶、颞叶、半卵圆中心NAA/肌酸比值(r=0.812和0.657、0.636和0.620、0.482和0.308)、NAA/胆碱比值(r=0.575和0.479、0.565和0.594、0.602和0.404)呈正相关(P<0.05,P<0.01)。结论：CCCI认知功能障碍患者认知功能评分与其物质代谢异常具有相关性,对早期诊断CCCI继发认知功能障碍及指导临床治疗具有一定的指导意义。

关键词：
椎底动脉供血不足
磁共振波谱学
胆碱
脑缺血
认知功能障碍
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慢性脑供血不足(chroniccerebralcirculationinsufficiency,CCCI)又称慢性脑缺血,是临床上十分常见的以全脑血流量减少为特征的缺血性脑血管疾病,疾病不断进展,可导致脑白质疏松、腔隙性脑梗死等脑小血管病,也可导致血管性痴呆、血管性抑郁等疾病[1]。研究表明,慢性脑血流灌注不足患者常伴有不同程度的认知功能障碍,所以CCCI现已引起国内外学者的高度关注[2]。磁共振波谱(magneticresonancespectroscopy,MRS)能无创显示脑内代谢物质的变化,已广泛应用于脑梗死、肿瘤、出血、变性等神经系统疾病中,但MRS在CCCI患者中的应用较为少见[3,4]。因此,本研究通过MRS技术检测CCCI患者脑内物质代谢的变化,探讨CCCI患者认知功能下降与脑内物质代谢的相关性。

1、资料与方法

1.1研究对象

收集2019年3月～2020年3月于我院住院确诊的CCCI患者45例,男性25例,女性20例,年龄60～80(70.18±5.22)岁,平均受教育年限(8.25±3.03)年,患者均符合CCCI诊断标准[5]。患者均行简易智能状态检查量表(mini-mentalstateexamination,MMSE)和蒙特利尔认知评估量表(Montrealcognitiveassessment,MoCA)评估,将认知功能正常的29例作为单纯CCCI组,继发认知功能障碍的16例作为认知障碍组。入组标准:年龄60～80岁;能配合认知功能测评和MRI检查。排除标准:患有脑外伤、脑肿瘤、脑卒中、脑炎、癫痫等严重神经系统疾病;24h内服用过影响认知功能的药物;严重的全身性疾病或重要脏器功能不全;有MRI检查禁忌证,如安装有心脏起搏器等;患有严重精神疾病而无法进行认知功能测评;痴呆或者服用影响认知功能的药物。同期选择健康体检者21例作为对照组,男性12例,女性9例,年龄63～79(69.73±5.22)岁,平均受教育年限(9.38±2.94)年。所有患者签署知情同意书。本研究经我院伦理委员会批准。

1.2方法

1.2.1认知功能评估

对所有入选者进行认知功能评估,总体认知功能测评用MMSE、MoCA量表,以提高认知功能障碍检出率。MMSE总分为30分,MMSE评分≥27分为正常;MoCA总分为30分,MoCA评分≥26分为正常。2个量表测评遵循统一操作流程及评价规则。本研究将MMSE评分≤26分或MoCA评分≤25分作为认知功能障碍。

1.2.2MRS扫描及数据采集

采用德国西门子超导型3.0TMRI系统和八通道扫描线圈进行射频发射,接收并采集MRI数据。行常规MRI序列检查,排除其他头颅疾病,采用多体素波谱扫描行MRS成像。选取优势侧额叶、颞叶、半卵圆中心作为感兴趣区(regionofinterest,ROI),避开脑沟和脑室。自动完成匀场、抑水后,得到波谱谱线。MRS扫描由同1位影像科医师完成,将扫描所得数据及图像传到MR系统专用工作站进行后处理,使用机器自带的软件对波谱进行分析。得到N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌酸、胆碱峰的波幅下面积,并计算NAA/肌酸、NAA/胆碱和胆碱/肌酸比值。比较3组额叶、颞叶、半卵圆中心ROI的NAA/肌酸、NAA/胆碱和胆碱/肌酸比值。

1.3统计学方法

采用SPSS24.0统计软件进行分析,计量资料以x¯±s表示,多组比较采用单因素方差分析,计数资料以百分率表示,采用χ2检验,采用Pearson相关性分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.13组MMSE评分和MoCA评分比较

3组MMSE评分和MoCA评分比较,差异有统计学意义(P=0.000),与单纯CCCI组和对照组比较,认知障碍组MMSE评分和MoCA评分明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);单纯CCCI组与对照组MMSE评分和MoCA评分比较,差异无统计学意义(P>0.05,表1)。

表13组认知功能评分比较

2.23组不同ROI的MRS各项指标比较

3组额叶、颞叶以及半卵圆中心ROI的NAA/肌酸比值和NAA/胆碱比值比较,差异均有统计学意义(P<0.01),进一步比较发现,认知障碍组额叶、颞叶、半卵圆中心ROI的NAA/肌酸比值、NAA/胆碱比值均低于单纯CCCI组和对照组,差异有统计学意义(P<0.05);对照组与单纯CCCI组在额叶、颞叶、半卵圆中心ROI的NAA/肌酸比值、NAA/胆碱比值比较,差异均无统计学意义(P>0.05);3组额叶、颞叶、半卵圆中心ROI的胆碱/肌酸比值比较,无显著差异(P>0.05,表2～4)。

表23组不同ROI的NAA/肌酸比值比较

表33组不同ROI的胆碱/肌酸比值比较

表43组不同ROI的NAA/胆碱比值比较

2.3Pearson相关性分析

MMSE、MoCA评分与额叶NAA/肌酸比值、颞叶NAA/肌酸比值、半卵圆中心NAA/肌酸比值、额叶NAA/胆碱比值、颞叶NAA/胆碱比值和半卵圆中心NAA/胆碱比值呈正相关(P<0.05,P<0.01,表5)。

表5Pearson相关性分析

3、讨论

CCCI是一组由于慢性脑灌注下降导致脑功能障碍的临床综合征,慢性脑灌注下降,会使脑细胞长期处于缺氧、缺血状态,通过神经递质改变、免疫炎性损伤、氧化应激、自由基增加及线粒体功能障碍等多种因素相互作用,导致神经元凋亡或坏死、神经胶质细胞的过度激活,神经细胞的结构和(或)功能的异常,引起认知功能的下降[5,6,7]。研究表明,部分轻度认知功能下降的患者往往以较快的速度发展成为具有临床特征的痴呆,早期发现未进展为痴呆的CCCI认知功能障碍患者,给予有效的干预治疗,已逐渐引起临床研究人员的重视[8]。临床上,常采用量表筛查进行认知功能评定,MMSE操作简便、国际广泛应用,可发现严重认知功能障碍和痴呆的患者,MoCA的敏感性和特异性均高于MMSE,可筛查早期轻度认知功能障碍患者[9]。本研究通过对CCCI患者进行认知功能评估,发现认知障碍组MMSE评分和MoCA评分低于单纯CCCI组和对照组,这提醒我们在临床工作,要积极对CCCI患者进行认知功能评估,以早期发现认知功能障碍患者。

目前国内外对CCCI继发认知功能障碍的诊断尚缺乏客观的、可靠的影像学标准,MRS技术能测量脑组织内多种代谢物质的变化,这些变化在脑结构改变之前就已出现,可为脑疾病的诊断和鉴别诊断提供有价值的信息,因此被称为“虚拟活体”。其检测的主要内容包括NAA、胆碱、肌酸、肌醇等指标。NAA波峰位于2.0ppm(1ppm=1×10-6)处,含量直接反映神经元的密度和活性,含量减少反映神经元丢失或功能受损;胆碱反映脑内总胆碱含量,波峰位于3.2ppm位移处,是反映髓鞘形成和胶质增生的指标;肌酸是能量代谢产物,位于3.0ppm位移处,肌酸值一般不会随病理变化而变化,因而临床上常被量化用作内部参考。Liu等[10]研究发现,不同类型轻度认知功能障碍患者之间,与大脑区域相关的NAA/肌酸比值存在差异,无痴呆型血管性认知障碍患者双侧额叶NAA/肌酸比值、NAA/胆碱比值低于正常认知对照组和遗忘型轻度认知障碍患者,差异有统计学意义。本研究亦发现,与对照组比较,认知障碍组额叶NAA/肌酸比值、NAA/胆碱比值降低,差异有统计学意义。这可能与脑灌注不足,导致额叶皮质下通路受损有关。本研究还发现,认知障碍组颞叶及半卵圆中心NAA/肌酸比值、NAA/胆碱比值低于对照组。既往有较多对认知功能障碍患者的MRS研究集中在海马区域,研究发现,认知功能障碍患者存在海马区域NAA、NAA/肌酸比值降低。本研究以颞叶为ROI有同样的发现。半卵圆中心由大脑中动脉浅支供血,其为终末动脉,不能建立有效侧支循环,容易受到缺血、缺氧性损伤,出现神经元损伤及代谢改变[11]。既往研究对认知功能下降时的胆碱变化持有不同观点,不能像NAA变化一样持有较一致的共识,有研究认为,胆碱及胆碱/肌酸比值在认知功能障碍患者与正常对照组之间差异无统计学意义[12]。而Liu等[10]研究发现,与正常对照组比较,无痴呆型血管性认知功能障碍患者左额叶胆碱升高,差异有统计学意义。本研究结果显示,各组患者不同ROI的胆碱/肌酸比值无显著差异,支持相关研究的结论,中枢胆碱能通路可能不参与认知功能改变的观点[13]。本研究进一步分析了认知功能评分与MRS各指标的相关性,结果显示,CCCI患者MMSE、MoCA评分与额叶、颞叶、半卵圆中心ROI的NAA/肌酸比值、NAA/胆碱比值呈正相关,与胆碱/肌酸比值无相关性。

综上所述,CCCI认知功能障碍患者存在脑内物质代谢异常,且CCCI患者认知功能与其物质代谢异常呈正相关性,对早期诊断CCCI继发认知功能障碍及指导临床治疗具有一定的指导意义。本研究不足之处为,样本量偏少,对研究结果可能产生一定的影响,期待在今后的工作中扩大样本量,进行更合理、更深入的研究。

参考文献：

[1]中华医学会神经病学分会,中华医学会神经病学分会脑血管病学组.中国脑血管疾病分类2015[J].中华神经科杂志,2017,50(3):168-171.

[12]张晓倩,孟祥水,任庆国,等.磁共振波谱成像对检测非痴呆型血管性认知障碍的探讨[J].山东大学学报(医学版),2019,57(4):42-46.

戴京红,张颖,苏增锋,王书.慢性脑供血不足患者认知功能障碍的磁共振波谱研究[J].中华老年心脑血管病杂志,2021,23(02):136-139.