顱腦損傷患者腦血管反應(yīng)性變化與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系研究

孫昆，金孝東，卞愛苗

·論著·

顱腦損傷患者腦血管反應(yīng)性變化與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系研究

孫昆，金孝東，卞愛苗

目的 探討顱腦損傷患者腦血管反應(yīng)性(CVR)變化與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系。方法 選擇2011年2月～2016年1月我院收治的150例顱腦損傷恢復(fù)期患者作為研究對象，均進(jìn)行經(jīng)顱多普勒超聲(TCD)檢查，測定患者雙側(cè)大腦中動(dòng)脈(MCA)收縮期、舒張期血流速度(Vs、Vd)，計(jì)算平均血流速度(Vm)，記錄Vm、血管阻力指數(shù)(RI)、屏氣指數(shù)(BHI)，并采用蒙特利爾認(rèn)知功能評定量表(MoCA)、簡易精神狀態(tài)檢查(MMSE)評定所有患者認(rèn)知功能，分析腦血管反應(yīng)性指標(biāo)與患者認(rèn)知功能障礙發(fā)生的關(guān)系。結(jié)果 ①150例顱腦損傷患者M(jìn)oCA評分≥26分(認(rèn)知正常)者56例(37.33%)，<26分(認(rèn)知障礙)94例(62.67%)；MMSE量表評分正常54例(36.00%)，認(rèn)知障礙96例(64.00%)。②認(rèn)知障礙組MCA Vs、Vm、BHI均低于認(rèn)知正常組，其RI高于認(rèn)知正常組，對比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。③BHI與MoCA、MMSE評分均呈正相關(guān)，BHI與MoCA相關(guān)度最高(Pr=0.876，P<0.001)。結(jié)論 顱腦損傷患者BHI的變化與MMSE、MoCA評分呈正相關(guān)，BHI越低，患者認(rèn)知功能障礙越嚴(yán)重。

顱腦損傷；腦血管反應(yīng)性；認(rèn)知功能障礙

顱腦損傷是臨床常見腦血管疾病，認(rèn)知功能障礙是其常見并發(fā)癥。顱腦損傷后可引起腦血管壁、管腔及腦實(shí)質(zhì)損害，引起腦血流動(dòng)力學(xué)變化，造成腦部神經(jīng)細(xì)胞缺損，進(jìn)而引起認(rèn)知功能受損。腦血管反應(yīng)性(CVR)是目前用于評定腦微小血管功能、腦組織灌注及衡量腦血管儲(chǔ)備能力的關(guān)鍵指標(biāo)[1]。近期有研究者[2]發(fā)現(xiàn)，CVR損害是引起腦血管病的危險(xiǎn)因素，同時(shí)與患者認(rèn)知功能下降存在密切關(guān)聯(lián)?；诖?，為分析顱腦損傷患者CVR的變化與患者認(rèn)知功能障礙發(fā)生的相關(guān)性，現(xiàn)對2011年2月～2016年1月收治的150例顱腦損傷患者展開了研究，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)臨床及影像學(xué)檢查確診；處于顱腦損傷恢復(fù)期；格拉斯哥昏迷量表(GCS)≥13分；意識清醒；知情且自愿簽署研究同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往存在腦損傷史者；合并顱腦腫瘤者；急性腦損傷綜合征者；合并糖尿病者；合并嚴(yán)重心肝腎肺功能障礙者；合并全身免疫性疾病者；經(jīng)顱多普勒超聲(TCD)無法獲取滿意頻譜者或不能配合TCD檢查者；腦梗死、腔隙性腦梗死、腦白質(zhì)疏松者，顱腦血管中重度狹窄或閉塞者；已明確癡呆者。其中男79例，女71例；年齡25～70歲，平均(48.2±10.8)歲；受教育年限6-17年，平均(10.3±4.5)年。

1.2 方法 所有患者均接受TCD檢查，采用德國Compumedics DWL Multi-Dop X4型TCD儀，選取豐富經(jīng)驗(yàn)TCD醫(yī)師探測患者顱內(nèi)血流狀況，觀察患者雙側(cè)大腦中動(dòng)脈(MCA)收縮期、舒張期血流速度(Vs、Vd)及阻力指數(shù)(RI)，計(jì)算平均血流速度(Vm)[Vm=(Vs+2Vd)/3]，并進(jìn)行屏氣試驗(yàn)，均在避光、避聲的操作間內(nèi)進(jìn)行，屏氣試驗(yàn)前1d勿吸煙、飲酒、飲咖啡。于患者雙側(cè)顳窗涂耦合劑，置脈沖波探頭，頻率2MHz，探測深度50～55cm，獲取MCA近端血流信號，固定雙側(cè)探頭，記錄MBFA，240s后要求患者正常呼吸后屏息，時(shí)間15～30s，持續(xù)監(jiān)測MCA血流速度，記錄Vm峰值及患者屏息時(shí)間，待患者呼吸恢復(fù)正常后，重復(fù)操作過程，計(jì)算屏氣指數(shù)(BHI)。BHI=(屏氣Vm-靜息Vm)×100/(靜息Vm×屏氣時(shí)間)。

1.3 認(rèn)知功能評定 采用蒙特利爾認(rèn)知功能評定量表(MoCA)[3]、簡易精神狀態(tài)檢查(MMSE)量表[4]評定患者認(rèn)知功能。MoCA量表包括視空間與執(zhí)行能力、命名、記憶力、注意力、語言、抽象、延遲回憶、定向力等方面，總分0～30分，≥26分視為認(rèn)知正常，<26分視為認(rèn)知障礙。MMSE量表包括定向力、注意力和計(jì)算力、語言能力、即刻記憶、延遲記憶等方面，總分0～30分，未受教育、受教育年限低于6年、受教育年限>6年對應(yīng)分界值為17分、20分、24分，低于各分界值視為認(rèn)知功能障礙。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 研究數(shù)據(jù)均錄入SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，計(jì)量資料采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，腦血管反應(yīng)性與認(rèn)知功障礙關(guān)系采用Pearson相關(guān)分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 不同MoCA評分患者腦血管反應(yīng)性參數(shù)比較 150例顱腦損傷患者M(jìn)oCA評分≥26分(認(rèn)知正常)者56例(37.33%)，<26分(認(rèn)知障礙)94例(62.67%)；認(rèn)知障礙組MCA Vs、Vm、BHI均低于認(rèn)知正常組，其RI高于認(rèn)知正常組，對比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

2.2 不同MMSE評分患者腦血管反應(yīng)性參數(shù)比較 150例顱腦損傷患者M(jìn)MSE量表評分正常54例(36.00%)，認(rèn)知障礙96例(64.00%)；認(rèn)知障礙組Vs、Vm、BHI均低于認(rèn)知正常組，RI高于認(rèn)知正常組(P<0.05)，見表2。

表1 不同MoCA評分患者腦血管反應(yīng)性參數(shù)比較

注：與認(rèn)知正常組比較*P<0.05

表2 不同MMSE評分患者腦血管反應(yīng)性參數(shù)比較

注：與認(rèn)知正常組比較*P<0.05

2.3 顱腦損傷患者腦血管反應(yīng)性參數(shù)與MoCA、MMSE評分相關(guān)性分析 BHI與MoCA、MMSE評分均呈正相關(guān)，BHI與MoCA相關(guān)度最高(r=0.876，P<0.001)，見表3與圖1～圖2。

表3 顱腦損傷患者腦血管反應(yīng)性參數(shù)與MoCA、MMSE評分相關(guān)性分析

圖1 MoCA評分與BHI線性相關(guān)圖

圖2 MMSE評分與BHI線性相關(guān)圖

3 討 論

近年來，隨著交通、建筑行業(yè)的快速發(fā)展，外力引起的機(jī)械性腦損傷及繼發(fā)性大腦炎癥反應(yīng)增多，顱腦損傷發(fā)病率逐漸提升[5]。較常規(guī)腦血管疾病而言，外力所致腦組織創(chuàng)傷對患者大腦組織損傷更為嚴(yán)重，更易引起腦神經(jīng)纖維功能受損，造成認(rèn)知功能損害，影響患者日常生活及工作，帶來嚴(yán)重的家庭及社會(huì)負(fù)擔(dān)[6]。而明確顱腦外傷與認(rèn)知功能障礙發(fā)生的關(guān)系，可為認(rèn)知障礙的防治提供重要的指導(dǎo)。

CVR系腦血管在各因素作用下腦血管收縮及舒張能力的反映，為腦血管儲(chǔ)備能力的關(guān)鍵構(gòu)成部分。既往常將其用于評定腦血管調(diào)節(jié)能力及側(cè)支循環(huán)狀況，監(jiān)測CVR的變化可明確患者腦血流灌注、代償情況，有助于腦血管疾病的診斷及預(yù)后評估[7]。李慧英等[8]發(fā)現(xiàn)，CVR的改變與多種病理因素有關(guān)。也有研究者[9]表示，CVR受損是引起缺血性腦卒中發(fā)病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。但早期研究主要集中于CVR變化在腦血管疾病發(fā)病機(jī)制的作用，而圍繞其與認(rèn)知障礙的關(guān)系則少見報(bào)道。Degnan 等[10]表示，隨著年齡的增加，CVR降低，兩者呈負(fù)相關(guān)，而癡呆、認(rèn)知功能障礙同樣隨年齡的增加而增高，因此認(rèn)為CVR的降低可能與患者認(rèn)知受損存在關(guān)聯(lián)。

目前用于測定CVR的方式包括CT灌注成像、TCD、MRI、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層攝影(SPECT)、正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)體層攝影(PET)等[11]，其中SPECT、PET等均存在放射性損傷，且檢測費(fèi)用昂貴，難以推廣，且可接受度低。相對而言，TCD無創(chuàng)、無輻射、操作簡單、價(jià)格低廉，是目前用于腦血管功能評定的常用手段，其可通過配合屏氣試驗(yàn)計(jì)算BHI值來評定CVR的變化，可操作性強(qiáng)。顱腦內(nèi)小血管對血液內(nèi)二氧化碳分壓的改變較為敏感，當(dāng)二氧化碳分壓增加時(shí)，二氧化碳可快速透過血-腦屏障，導(dǎo)致小血管附近酸堿值(pH)降低，促進(jìn)平滑肌舒張，導(dǎo)致血管阻力降低，增加顱內(nèi)大血管血流量，引起血流速度增加，因此TCD可用于評定顱腦損傷患者腦血流灌注情況[12-13]。在進(jìn)行TCD屏息試驗(yàn)時(shí)，患者屏息引起二氧化碳潴留，血液內(nèi)二氧化碳濃度上升，激發(fā)微小血管擴(kuò)張，導(dǎo)致顱腦大血管血流速度發(fā)生改變，因此可將屏息前后患者腦血流變化程度來反映腦血管反應(yīng)性[14]。但由于不同患者屏息時(shí)間可控性差，因此將BHI作為平均血流速度的變化率可更為精確地評定腦血管反應(yīng)性。BHI系CVR能力的反映，顱腦微小血管功能的正常則是保持CVR穩(wěn)定的前提條件。

本研究中，所有顱腦損傷恢復(fù)期患者均采用MMSE、MoCA量表評定其認(rèn)知功能，并按照認(rèn)知程度分組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，顱腦損傷患者認(rèn)知障礙發(fā)生率超過60%，與方芳[15]、黃久評[16]、田磊等[17]結(jié)論相近。而進(jìn)行TCD屏息試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，顱腦損傷后認(rèn)知障礙患者其大腦中動(dòng)脈Vs、Vm及BHI均低于認(rèn)知正常組，RI高于認(rèn)知正常患者，表明顱腦損傷伴認(rèn)知障礙患者其腦血管反應(yīng)性降低，微小血管舒張功能受損，腦血管阻力上升，顱內(nèi)大血管血流量降低，腦血流速度減緩，儲(chǔ)備功能降低。且相關(guān)性分析結(jié)果顯示，BHI與MMSE、MoCA評分均呈正相關(guān)，提示隨BHI的降低，患者認(rèn)知功能降低，且BHI與MoCA評分相關(guān)度較高，提示BHI可能為顱腦損傷患者認(rèn)知功能障礙發(fā)生的關(guān)鍵預(yù)測因子。但本研究納入樣本數(shù)量較少，且尚未分析不同類型認(rèn)知障礙患者BHI的變化，同時(shí)尚未設(shè)立正常對照組，未納入年齡、基礎(chǔ)疾病等基線情況對患者CVR的影響，有其局限性，需擴(kuò)充樣本量，設(shè)立正常對照組，納入年齡、其他相關(guān)因素進(jìn)行進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，顱腦損傷患者CVR的變化與患者認(rèn)知功能的變化存在密切關(guān)聯(lián)，其BHI的變化與MMSE、MoCA評分呈正相關(guān)，BHI越低，患者認(rèn)知功能障礙越嚴(yán)重。

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(收稿2017-02-10 修回2017-03-24)

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Relationship between changes of cerebrovascular reactivity and cognitive impairment in patients with traumatic brain injury

SUNKun,JINXiao-dong,BIANAi-miao.
DepartmentofNeurosurgery,theFirstHospitalofHuaianAffiliatedtoNanjingMedicalUniversity,Huaian223300,China

JINXiao-dong

Objective To investigate the relationship between changes of cerebrovascular reactivity (CVR) and cognitive impairment in patients with traumatic brain injury.Methods A total of 150 patients with traumatic brain injury in convalescent period who were admitted to our hospital during February 2011 to January 2016 were enrolled in the study.All patients were examined with transcranial Doppler (TCD).The systolic and diastolic blood flow velocity (Vs,Vd) of bilateral middle cerebral arteries (MCA) were recorded.The average blood flow velocity (Vm) was calculated.Vm,vascular resistance index (RI) and breath-holding index (BHI) were recorded.The cognitive function of patients was evaluated with the Montreal cognitive assessment scale (MoCA) and Mini-Mental State Examination (MMSE).The relationship between CVR and cognitive impairment was analyzed.Results Of 150 patients with traumatic brain injury patients,there were 56(37.33%) with MoCA score ≥ 26 points (normal cognition),94 (62.67%)<26 points (cognitive impairment).MMSE score was normal in 54 cases (36.00%) and 96 (64.00%) had cognitive impairment.The MCA Vs,Vm and BHI in cognitive impairment group were lower than those in normal cognition group,while RI was higher than that in normal cognition group (P<0.05).BHI was positively correlated with MoCA score and MMSE score,and the correlation between BHI and MoCA was the highest (r=0.876,P<0.001).Conclusion The change of BHI in patients with traumatic brain injury are positively correlated with MMSE score and MoCA score.Cognitive impairment is more severe as BHI is lower.

traumatic brain injury;cerebrovascular reactivity;cognitive impairment

縮略語中文全稱ACA大腦前動(dòng)脈ACoA前交通動(dòng)脈ACTH促腎上腺皮質(zhì)激素ADH抗利尿激素CCA頸總動(dòng)脈CO一氧化碳CO2二氧化碳CPA小腦腦橋角CTACT血管成像CTPCT灌注成像DSA數(shù)字減影血管造影DTI彌散張量成像DWI彌散加權(quán)成像ECA頸外動(dòng)脈FLAIR液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列fMRI功能性磁共振縮略語中文全稱FSH卵泡刺激素GCS格拉斯哥昏迷量表GH生長激素GOS格拉斯哥預(yù)后量表HE蘇木素-伊紅ICA頸內(nèi)動(dòng)脈IL白細(xì)胞介素KPSKarnofsky功能狀態(tài)評分LH促黃體激素MCA大腦中動(dòng)脈MEP運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位MMP基質(zhì)金屬蛋白酶MRA磁共振血管成像mRS改良Rankin量表MRV磁共振靜脈成像MRS磁共振波普縮略語中文全稱NO一氧化氮PCoA后交通動(dòng)脈PET正電子發(fā)射斷層顯像術(shù)PRL催乳素PICA小腦后下動(dòng)脈PWI灌注加權(quán)成像SEP體感誘發(fā)電位SPECT單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像術(shù)STA顳淺動(dòng)脈TCD經(jīng)顱多普勒超聲TH甲狀腺激素TSH促甲狀腺素T1WIT1加權(quán)成像T2WIT2加權(quán)成像WHO世界衛(wèi)生組織

223300南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安市第一醫(yī)院神經(jīng)外科

金孝東

10.3969/j.issn.1672-7770.2017.04.014

R651.1

A

1672-7770(2017)04-0296-04