腦卒中后抑郁合并認知損害的磁共振擴散張量成像研究

王慧玲　黃朝云

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腦卒中后抑郁合并認知損害的磁共振擴散張量成像研究

王慧玲黃朝云

430070武漢大學中南醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科[王慧玲黃朝云(通信作者)]

【摘要】目的探討腦卒中后抑郁(PSD)合并卒中后認知功能損害(PSCI)患者的磁共振擴散張量成像(DTI)表現(xiàn)及腦卒中后抑郁合并認知功能損害的發(fā)病機制。方法選取武漢大學中南醫(yī)院2014年10月～2015年12月首發(fā)急性腦卒中患者52例，進行漢密爾頓抑郁量表(HAMD)、簡明精神狀態(tài)檢查量表(MMSE)、蒙特利爾認知評估(MoCa)量表評分，分為PSD合并PSCI組13例(A組)，PSD組(B組)11例，PSCI組(C組)12例，單純腦卒中組16例(D組)。進行磁共振平掃及DTI掃描，比較各組不同部位FA值的差異。結果A組與D組比較，雙側(cè)額葉、雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉、左側(cè)丘腦、右側(cè)殼核FA值減低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論PSD合并PSCI患者可能具有相對獨立的發(fā)病機制，與雙側(cè)額葉、雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉、左側(cè)丘腦及右側(cè)殼核損害有關。

【關鍵詞】卒中后抑郁卒中后認知功能損害擴散張量成像DTI

【DOI】10.3969/j.issn.1007-0478.2016.03.004

腦卒中后抑郁(PSD)是腦卒中后重要的精神、心理并發(fā)癥，至少有1/3腦卒中幸存者在卒中后一段時間會出現(xiàn)情緒障礙[1-2]，主要表現(xiàn)為情緒低落、興趣喪失、無愉快感、食欲減退、睡眠障礙等。卒中后認知功能損害(PSCI)表現(xiàn)為注意力、執(zhí)行功能、言語功能、視覺空間結構能力、記憶力、學習能力等多認知領域障礙，尤其是以執(zhí)行功能障礙和視空間功能障礙居多，具有突然起病、癥狀波動、階梯樣病程等特點。腦卒中急性期PSCI發(fā)生率可達70%，認知功能損害合并抑郁的發(fā)生率為23.68%[3]。PSD合并PSCI患者發(fā)病率高，影響患者功能康復[4]、增加病死率[5-6]。目前PSD合并PSCI發(fā)病機制尚不明確，本研究旨在通過DTI測量各部位各向異性分數(shù)(FA值)，初步判斷有無微觀結構損害，探討腦卒中后抑郁合并認知功能損害的發(fā)病機制。

1對象與方法

1.1研究對象

收集2014年10月～2015年12月武漢大學中南醫(yī)院神經(jīng)科住院的首發(fā)急性腦卒中患者。腦卒中診斷采用1995年全國第四屆腦血管病學術會議制定的腦卒中診斷標準；抑郁診斷采用中華醫(yī)學會精神科分會編制的《中國精神障礙分類與診斷標準》第3版(CCMD3)抑郁障礙診斷標準；PSCI采用2000年Wentzel的診斷標準[7_ENREF_32]。納入標準：年齡≤75歲；符合腦卒中的診斷標準的首發(fā)腦卒中患者。排除標準：精神障礙或精神類藥物服用史；1年內(nèi)有重大精神創(chuàng)傷史；嚴重認知水平下降、嚴重聽力障礙、視力障礙；失語或及其他無法進行言語交流者；意識障礙不能配合者；腦卒中病情危重患者；重要臟器、神經(jīng)系統(tǒng)等嚴重疾病史；有心臟起博器、人工心臟瓣膜等不能做MRI檢查者。

1.2方法

1.2.1收集一般人口學資料(性別、年齡、受教育年限)，并調(diào)查其藥物使用情況，有無自行服用其它可能對情緒、認知產(chǎn)生影響的藥物。進行漢密爾頓抑郁量表(HAMD17項)、簡明精神狀態(tài)檢查量表(MMSE)、蒙特利爾認知評估(MoCa)量表評分及臨床觀察，將所有患者分為PSD合并PSCI組13例(A組)，PSD組(B組)11例，PSCI組(C組)12例，單純腦卒中組16例(D組)。所有量表由2名受過訓練的醫(yī)師在發(fā)病3周分別進行。

1.2.2磁共振掃描發(fā)病后1周內(nèi)采用西門子公司生產(chǎn)的3.0T磁共振行常規(guī) MRI及DTI檢查。掃描結束后將資料傳入工作站，利用Neuro (3D) MR軟件進行后處理，重建出彩色FA圖及ADC圖，在各感興趣區(qū)(ROI)顯示最清晰層面由2名有經(jīng)驗的影像科醫(yī)生進行單獨手動繪制感興趣區(qū)。在繪制時注意雙側(cè)對稱，避開病灶部位及腦脊液影響。利用軟件自動計算FA值及ADC值。感興趣區(qū)選擇如下：雙側(cè)額葉白質(zhì)、顳葉內(nèi)側(cè)、扣帶回、半卵圓中心、內(nèi)囊前肢、內(nèi)囊后肢、內(nèi)囊膝部、尾狀核、殼核、外囊、丘腦、海馬。

1.2.3統(tǒng)計處理所有數(shù)據(jù)采用SPSS16.0軟件，分析患者一般情況，并將不同部位的FA值采用單因素方差分析，包含描述性統(tǒng)計分析、方差齊性檢驗及組間均數(shù)比較。4組均數(shù)不全相等時，進行均數(shù)兩兩比較。若方差齊則兩兩比較使用LSD檢驗，若方差不齊則使用Dunnette’s檢驗。設α=0.05，顯著性檢驗為以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2結果

2.1一般情況分析

比較4組患者性別、年齡、文化程度，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05) (表1)。

2.2腦卒中后抑郁患者各感興趣區(qū)FA值比較

對各組數(shù)據(jù)使用單因素方差分析，提示雙側(cè)額葉、雙側(cè)扣帶回前部、雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉內(nèi)側(cè)、左側(cè)丘腦、右側(cè)殼核均數(shù)有差異(表2)。方差齊性檢驗(表3)，雙側(cè)扣帶回、右側(cè)半卵圓中心、左側(cè)丘腦、左側(cè)顳葉方差齊，使用LSD檢驗；雙側(cè)額葉、左側(cè)半卵圓中心、右側(cè)殼核處方差不齊，使用Dunnette’s檢驗。A組與D組比較，雙側(cè)額葉、雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉、左側(cè)丘腦及右側(cè)殼核FA值減低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。A組與C組比較，左側(cè)丘腦、左側(cè)顳葉、右側(cè)殼核FA值減低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。A組與B組比較，雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉、右側(cè)殼核FA值減低，雙側(cè)扣帶回FA值增高，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。B組與D組比較，雙側(cè)額葉、扣帶回、左側(cè)丘腦FA值減低(P<0.05)；C組與D組比較，兩組雙側(cè)額葉、雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉內(nèi)側(cè)FA值減低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

2.3HAMD評分及MMSE評分與FA值多元線性回歸分析

分別以HAMD評分、MMSE評分作為因變量，各部位FA值作為自變量行多元線性回歸分析顯示，HAMD評分與左側(cè)扣帶回(r=-0.413，P<0.05)、左側(cè)丘腦FA值呈負相關(r=-0.274，P<0.05)，MMSE評分與右側(cè)額葉FA值呈正相關(r=0.272，P<0.05)(表4)。

表1　患者一般情況比較

表2　各部位FA值±s)

注：與A組比較，*P<0.05;與D組比較,△P<0.05

表3　各組間不同部位FA值方差齊性檢驗

3討論

DTI的參數(shù)F A值反映了細胞膜的完整性，腦白質(zhì)FA值減低往往反映腦白質(zhì)的完整性、一致性減低。相關性分析提示HAMD評分與左側(cè)扣帶回、左側(cè)丘腦FA值呈負相關，MMSE評分與右側(cè)額葉FA值呈正相關(P<0.05)。但Durbin-Watson值分別為0.972、1.105，各自變量間可能存在自相關，相關模型得出結論準確性有待商榷。

表4　HAMD評分、MMSE評分與各部位FA值相關分析

A組與D組比較，雙側(cè)額葉、雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉、左側(cè)丘腦及右側(cè)殼核FA值減低，提示PSD合并PSCI可能與上述部位損害有關。額葉與執(zhí)行等認知能力密切相關，額葉及其投射的下行纖維受損可能出現(xiàn)認知功能障礙，并且額下回的激活程度與MoCA評分呈正相關[8]。額葉背外側(cè)回路主要與人類執(zhí)行、記憶能力有關，額葉皮質(zhì)-皮質(zhì)下環(huán)路以外的病變也會繼發(fā)引起前額葉皮質(zhì)的低代謝及功能下降，這也可能是腦卒中后認知功能障礙的原因。額葉是情緒控制中樞環(huán)路(額葉-顳葉-基底節(jié)-腦干腹側(cè)，LCSPT環(huán)路)的一個重要部分，大部分的卒中后抑郁均可由額葉損傷解釋[9]，前額葉皮層區(qū)受損可導致情緒低下、興趣減少等不同表現(xiàn)的精神、行為異常。額葉受損可影響該區(qū)域內(nèi)的5-羥色胺(5-HT)和去甲腎上腺素(NE)的神經(jīng)通路，使NE及5-HT水平降低，進而影響患者情緒、睡眠。

半卵圓中心主要由胼胝體的輻射纖維以及經(jīng)內(nèi)囊的投射纖維等組成，能連接雙側(cè)大腦半球皮質(zhì)區(qū)。而胼胝體是綜合和匯集雙側(cè)大腦半球認知功能的聯(lián)系通道，主要連接與認知功能相關額、顳和頂葉皮層。胼胝體不同部位受損，導致與認知部位相關的大腦半球皮質(zhì)區(qū)的聯(lián)系失連接，引起患者認知水平降低。

顳葉內(nèi)側(cè)特別是海馬結構與情感、記憶、學習等多種高級神經(jīng)活動，該部位受損時可能出現(xiàn)記憶力減退尤其是近期記憶減退、學習能力減退、情緒障礙等表現(xiàn)。也有研究認為顳葉-海馬回-海馬-穹隆-下丘腦乳頭體-丘腦前核-扣帶回-海馬所構成的海馬環(huán)路與學習記憶有關。膽堿能通路包含胼胝體膝部和壓部、雙側(cè)內(nèi)囊、雙側(cè)額區(qū)、顳區(qū)、頂枕區(qū)、扣帶朿等，該通路異常可一起患者情緒障礙。

丘腦是影響認知功能的一個重要部位，丘腦內(nèi)具有多個神經(jīng)核團，發(fā)出神經(jīng)纖維至其他部位或接受來自其他部位的神經(jīng)纖維，與多個部位廣泛聯(lián)系。丘腦前核是邊緣系統(tǒng)中的Papez環(huán)路的組成部分，該環(huán)路受損會導致情感障礙。研究發(fā)現(xiàn)丘腦的急性腔隙性腦梗死患者出現(xiàn)認知障礙的風險高于其他區(qū)域[10]。有研究認為神經(jīng)炎癥和下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸(HPA軸)可能是PSD的重要發(fā)病機制。下丘腦是神經(jīng)內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)中樞，也是炎性反應中樞，HPA軸調(diào)節(jié)淋巴細胞，調(diào)節(jié)炎性細胞因子濃度，降低突觸內(nèi)NE及5-HT含量，進而導致抑郁。

有研究也報道了殼核的FA值減低可能與腦卒中后情緒障礙及認知障礙有關，具體機制尚不明確，可能與此處受損引起患者日常生活能力減低有關。

有研究者認為認知功能損害可能是PSD的一個臨床表現(xiàn)，另有人認為PSD及PSCI是兩個相互影響的獨立的疾病。腦卒中后抑郁與認知水平相互影響，PSD可能是認知功能損害的預測指標[11]，PSCI是腦卒中后抑郁的重要危險因素[12]。本研究中A組與C組比較，左側(cè)丘腦、左側(cè)顳葉、右側(cè)殼核FA值減低；A組與B組比較，雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉、右側(cè)殼核FA值減低，雙側(cè)扣帶回FA值增高；提示PSD合并PSCI發(fā)病機制與單純PSD或PSCI不同。雙側(cè)扣帶回FA值A組高于B組，目前暫不能給與合理的解釋。大量臨床和實驗資料表明，扣帶回尤其是扣帶回前部的神經(jīng)纖維與患者抑郁的產(chǎn)生有關，多數(shù)DTI研究結果顯示腦卒中后抑郁患者可能出現(xiàn)單側(cè)或雙側(cè)的FA值減低，提示腦卒中后抑郁可能與扣帶回損傷有關。前扣帶回與前額葉共同參與了注意及執(zhí)行控制過程，有研究發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)下血管病認知功能障礙患者此處的功能異常與執(zhí)行控制功能受損有關。此外，B組與D組比較，雙側(cè)額葉、扣帶回前部、左側(cè)丘腦FA值減低。C組與D組比較，雙側(cè)額葉、雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉FA值減低。A組與B組或C組損傷部位存在差異，A組病變部位并非B組、C組病變部位簡單合并，均提示認知損害并非抑郁的一個臨床表現(xiàn)，兩者獨立存在，且抑郁合并認知損害患者可能具有相對獨立的發(fā)病機制，可能與雙側(cè)額葉、雙側(cè)半卵圓中心、左側(cè)顳葉、左側(cè)丘腦及右側(cè)殼核損害有關。

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(2016-04-11收稿)

A diffusion tensor imaging study in patients with post-stroke depression combined with cognitive impairment

WangHuiling，HuangChaoyun.DepartmentofNeurology,ZhongnanHospitalofWuhanUniversity,Wuhan430071

【Abstract】ObjectiveTo study the characteristics of MR diffusion tensor imaging (DTI) in patients with post-stroke depression (PSD) and post-stroke cognitive impairment (PSCI),and to explore the pathogenesis of depression and cognitive impairment after stroke.MethodsWe chose 52 patients who are hospitalized in Zhongnan Hospital of Wuhan University due to acute stroke from October 2014 to December 2015.We examined Hamilton Depression Scale (HAMD) 、mini-mental state examination(MMSE)、Montreal cognitive assessment scale(MoCa)．All patients were divided into PSD combined PSCI group (A,n=13),PSD group (B,n=11),PSCI group (C,n=12),non-PSD and non-PSCI group (D,n=16) .We detected fractional anisotropy (FA) values in different regions using DTI，and compared the values between different groups.ResultsCompared with group D,FA values decreased significantly in Group A in bilateral middle frontal lobes,bilateral centrum ovale,left temporal lobe,left thalamus and right putamen.ConclusionPSD combined with PSCI has an independent pathogenesis which probably related to the damage of bilateral frontal lobes,bilateral centrum ovale,left temporal lobe,the left thalamus and right putamen.

【Key words】Post-stroke depressionPost-stroke cognitive impairmentDiffusion tensor imagingDTI

【中圖分類號】R749.1+3

【文獻標識碼】A

【文章編號】1007-0478(2016)03-0160-04