不同部位腦白質高信號及腦小血管病負荷積分與血管性輕度認知障礙相關性分析

羅 彧，劉 虹，畢 妍，呂愛清

（1 北京市中關村醫(yī)院放射科 北京 100190）

（2 北京市中關村醫(yī)院康復科 北京 100190）

（3 北京市朝陽區(qū)疾病預防控制中心結核病門診部 北京 100020）

血管性認知障礙（vascular cognitive impairment，VCI）是一種臨床綜合征，是由腦血管病變及其危險因素所導致的不同程度的認知障礙，也包括合并阿爾茨海默病（Alzheimer's disease，AD）等混合性病理改變所導致的認知障礙[1-2]。在我國輕度認知障礙患者中，65 歲以上的老年人總體患病率約為20.8%，而其中由于腦血管病及相關血管危險因素所導致的輕度認知障礙大約占總輕度認知障礙的42.0%[3]。血管性認知障礙的分類主要包括血管性輕度認知障礙（vascular mild cognitive impairment，VaMCI）、血管性癡呆（vascular dementia，VaD）和混合性癡呆（mixed dementia，MD）3 種亞型。其中VaMCI 是VaD 的高危人群，也是VCI 的早期識別和重點干預對象[1]。腦白質病變（white matter lesions，WHL）也稱腦白質疏松（leukoaraiosis，LA）或腦白質高信號（white matter hyperintensity，WMH），作為一影像學術語，由Hachinski 于1987 年首次提出[4]，主要指CT、MRI 上所見的側腦室旁和/或半卵圓中心的斑點/斑片狀CT 低密度、MRI-T2WI 及Flair 序列上的高信號改變，在老年人、并發(fā)腦卒中及血管性認知功能障礙者中最為常見，并被認為是一種血管源性病變。腦小血管病（cerebral small vessel diseases，CSVD）是指一系列臨床、影像、病理綜合征，是由多種病因導致顱內微動脈、微靜脈、小動脈及毛細血管受累，并對大腦深部的白質和灰質結構造成損害，從而導致了一系列包括認知障礙在內的多種臨床問題，臨床表現(xiàn)一般比較缺乏特異性，診斷主要依靠影像學檢查[5]。

本研究借助腦醫(yī)生平臺，統(tǒng)計所有入組患者T2Flair 序列上不同部位腦白質高信號數(shù)目，并對MRI 圖像進行CSVD總負荷評分，探討其與血管性輕度認知障礙患者的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020 年8 月—12 月中關村醫(yī)院門診及康復病房收治的血管性輕度認知障礙患者14 例，設為VaMCI組，患者發(fā)病時間在3 ～6 個月之間，正常組12 例。臨床癡呆評定量表（clinical dementia rating，CDR）評分為0。VaMCI 組中男性6 例，女性8 例；年齡56 ～80 歲，平均（65.42±5.17）歲；受教育年限8 ～16 年，平均（12.42±3.03）年。正常組中男性5 人，女性7 人；年齡40 ～86 歲，平均（67.33±4.38）歲；受教育年限11 ～16 年，平均（12.00±1.80）年。所有研究對象均已知情同意并簽署知情同意書。

VaMCI 患者納入標準[6]：①患者存在輕度的認知損害，但不符合美國精神障礙的診斷和第四版統(tǒng)計手冊的癡呆診斷標準。簡易精神狀態(tài)檢查（Mini-Mental State Examination，MMSE）評分21 ～26 分；蒙特利爾認知評估量表（MoCA）評分20 ～24 分。②認知障礙是由腦小血管病變導致，并且符合以下兩點：a.影像學檢查存在多發(fā)腔隙性腦梗死或較為廣泛的腦白質病變，或兩者兼有；無皮質或分水嶺區(qū)的梗死；b.有血管危險因素，如高血壓、糖尿病、高血脂。VaMCI 患者排除標準[6]：①早期癥狀表現(xiàn)為記憶缺損或其他認知障礙，并且呈進行性加重，但影像學檢查沒有與之相對應的缺血性病灶；②認知障礙由關鍵部位梗死、大面積梗死或多次梗死導致；③存在腦血管疾病以外的其他原因，如腦炎、多發(fā)性硬化、腫瘤、癲癇、精神疾病等導致的認知障礙；④存在嚴重的聽力、視力障礙，嚴重的失語或肢體力弱影響檢查者。

1.2 方法

采用GE SIGMA EXPLORER 1.5T 磁共振全身成像系統(tǒng)，16 通道頭頸聯(lián)合線圈，所有納入對象均進行多模頭顱MRI 掃描，掃描序列包括T1WI、T2WI、T2Flair、DWI、SWI。所得影像資料采用CSVD 影像學改變評估標準相關專家共識對MRI 掃描結果進行評估，并進行CSVD 總負荷評分。

影像觀察評估：（1）影像評估：由兩位高年資影像科醫(yī)生參照《中國腦小血管病診治共識2021》[7]對MRI 圖像進行評估：①近期皮質下小梗死（recent small subcortial infarct，RSSI）指近期發(fā)生的位于穿通動脈分布區(qū)的小梗死，T1WI 呈低信號，T2WI 及FLAIR 呈中高信號，軸位最大直徑＜20 mm，冠狀位或矢狀位直徑＞20 mm。病變多分布在內囊后肢、半卵圓中心、豆狀核、丘腦前外側以及幕下區(qū)域（腦干和小腦），DWI 序列上為高信號。②腔隙（lacunar）：在MRI 上表現(xiàn)為位于皮質下的圓形或卵圓形的類似于腦脊液信號的充滿液體的腔隙，在T1WI 序列中為低信號，T2WI 序列中為高信號，F(xiàn)LAIR 序列中為中心低、外周包繞高信號環(huán)，直徑為3～15 mm。③腦微出血（cerebral microbleed，CMB）表現(xiàn)為在T2* -GRE 和SWI 上的小圓形或卵圓形、邊界清楚、均質性的灶，但在FLA 信號缺失灶，在FLAIR、T1WI和T2WI 序列中不可見。一般直徑為2 ～5 mm，最大可達10 mm。④腦白質高信號指位于腦白質內的T2或T2FLAIR高信號，內無低信號空腔。⑤血管周圍間隙（perivascular space，PVS）：表現(xiàn)為包繞血管、沿著血管走行的間隙，在影像學上，其平行血管走行時呈線樣，垂直血管走行時呈現(xiàn)圓形或卵圓形，類似于腦脊液信號。表現(xiàn)為T1WI和FLAIR 序列低信號，T2WI 序列高信號，直徑一般＜3 mm，PVS 好發(fā)于基底節(jié)、皮質下、腦干等部位，小腦則較少發(fā)生。（2）對腦白質高信號根據(jù)Fazekas 量表[8]進行分級：①腦室旁高信號評分：無病變計0 分；腦室旁帽狀/ 筆樣薄層病灶計1 分；光滑的暈圈狀病灶計2 分；腦室旁信號向深部白質延伸者計3 分。②深部白質高信號評分：無病變計0 分，斑點狀病灶計1 分，病變開始融合計2 分，大面積融合病灶計3 分。最終評分為兩部分評分相加之和。如有爭議，通過協(xié)商取得一致結果。

CSVD 總負荷的MRI 評分[9]：①腔隙≥1 個計1 分；②基底節(jié)區(qū)血管周圍間隙≥10 個計1 分；③深部腦微出血≥1 個計1 分；④腦白質病變：Fazekas 量表≥2 分計1 分。根據(jù)評分，分為輕度（0 ～1 分）、中度（2 分）和重度（3 ～4 分）。

所得T2Flair 圖像使用腦醫(yī)生平臺（drbrain.net）進行分析，統(tǒng)計所有患者腦白質高信號總數(shù)目、皮層下腦白質高信號數(shù)目、深部腦白質高信號數(shù)目及腦室周圍腦白質高信號數(shù)目。

1.3 受試者認知功能狀態(tài)評定

采用簡易精神狀態(tài)檢查（MMSE）和蒙特利爾認知評估量表（MoCA）評定神經(jīng)心理積分。VaMCI 組MMSE 評分21 ～26 分，MoCA 評分20 ～24 分。正常正常組MMSE 評分≥27 分，MoCA 評分≥25 分。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 23.0 統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)，符合正態(tài)分布的計量資料采用均數(shù)±標準差（± s）表示，組間比較使用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以頻數(shù)（n）、百分率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher 精確檢驗；采用Spearman 相關性分析年齡、教育程度、MMSE、MoCA與不同部位腦白質高信號及CSVD 總負荷評分的相關性。P＜0.05 則差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 年齡、文化程度及認知評分組間比較結果

VaMCI 組和正常正常組的年齡、文化程度之間的差異不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05），VaMCI 組和正常組的MMSE 評分、MoCA 評分組間差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），提示VaMCI 組的患者認知功能有缺陷，見表1。

表1 年齡、受教育年限、MMSE、MoCA、CSVD 總負荷評分組間比較結果（± s）

表1 年齡、受教育年限、MMSE、MoCA、CSVD 總負荷評分組間比較結果（± s）

組別 年齡/歲 教育程度/年VaMCI組（n=14） 65.42±15.17 12.42±3.03正常組（n=12） 67.33±14.38 12.00±1.80 t-0.328 0.445 P 0.746 0.661 95%CI 下限 -13.890 -1.572上限 10.080 2.429組別 MMSE/分 MoCA/分 CSVD 總負荷評分VaMCI組（n=14） 24.85±1.51 23.28±1.72 1.71±0.73正常組（n=12） 28.00±1.04 27.66±1.23 0.83±0.58 t 6.234 7.516 3.38 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 95%CI 下限 -4.186 -5.586 0.343上限 -2.100 -3.176 1.419

2.2 血管性輕度認知障礙與WHL 的關系

VaMCI 組和正常組的白質高信號總數(shù)目、皮層下白質高信號數(shù)目的組間差異均具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），深部白質及腦室周圍白質高信號數(shù)目的組間差異不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 不同部位腦白質高信號組間比較結果（± s）

表2 不同部位腦白質高信號組間比較結果（± s）

組別 腦白質高信號總數(shù)目 皮層下白質高信號數(shù)目VaMCI組（n=14） 150.29±116.96 112.36±106.29正常組（n=12） 67.00±39.63 40.83±45.54 t 2.502 2.285 P 0.027 0.041 95%CI 下限 10.007 3.254上限 156.495 139.794組別 深部白質高信號數(shù)目 腦室周圍白質高信號數(shù)目VaMCI組（n=14） 7.86±7.30 25.64±16.44正常組（n=12） 5.00±4.16 26±16.54 t 1.247 0.055 P 0.226 0.957 95%CI 下限 -1.907 -13.743上限 7.621 13.029

2.3 CSVD 負荷評分組間比較結果

VaMCI 組CSVD 負荷評分0 ～1 分及≥2 分的例數(shù)分別為4 例及10 例；正常正常組CSVD 負荷評分0 ～1分及≥2 分的例數(shù)分別為11 例及1 例，組間差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 CSVD 負荷評分組間比較結果[n（%）]

2.4 MMSE 與MoCA 評分及年齡、教育程度與不同部位腦白質高信號數(shù)目相關性結果

MMSE 量表評分與白質高信號總數(shù)目、皮層下白質高信號數(shù)目、CSVD 負荷總評分均具有負相關性（r值分別為-0.648、-0.605、-0.661,P值分別為0.000、0.001、0.000）；MoCA 評分與白質高信號總數(shù)目、皮層下白質高信號數(shù)目、CSVD 負荷總評分均具有負相關性（r值分別為-0.680、-0.651、-0.628，P值分別為0.000、0.000、0.001）。MMSE 與MoCA 評分與腦室周白質高信號數(shù)目均沒有相關性。年齡與白質高信號總數(shù)目、皮層下白質高信號數(shù)目、CSVD 負荷總評分具有正相關性（r值分別為0.457、0.418、0.530，P值分別為0.019、0.034、0.005）。受教育年限與深部白質高信號數(shù)目呈負相關（r值為-0.422，P值為0.032），見表4。

表4 年齡、受教育年限、MMSE 與MoCA 量表評分與不同部位白質高信號及CSVD 負荷總評分的相關性

3 討論

研究發(fā)現(xiàn)白質高信號（white matter hyperintensities，WMH）在約80%的60 歲以上的健康人和幾乎所有90 歲以上的MRI 上都可以看到[10]。Jokinen 等[11]發(fā)現(xiàn)：在基于MRI 測量的多變量模型中，總的WMH 可以作為認知功能的獨立預測因子存在。Chaudhari 等[12]研究表明，在血管性癡呆的早期，WMHs 嚴重程度與血管性癡呆的程度亦存在相關性。Birns 等[13]研究發(fā)現(xiàn)，老年人WMH 是由于腦組織的慢性低灌注損傷所致。有研究[14-15]表明WMH 的病理學機制和腦血管反應性、搏動指數(shù)等腦血管血流動力學指標存在高度的相關性。腦白質病變的病理學基礎與腦白質的血供有關，由于腦白質的血供主要來源于脈絡膜動脈或紋狀體動脈的終末分支和起自大腦表面的軟腦膜血管網(wǎng)的長穿支動脈，二者之間的血管分支很少、甚至缺乏吻合，這就導致了腦室周圍的腦白質處于分水嶺區(qū)，在全身/局部腦血流量降低時容易受到損傷[16]。有學者研究[17-18]認為導致腦白質病變的主要原因是腦室周圍小靜脈的膠原增生、血管內皮功能障礙和血腦屏障的破壞，年齡和高血壓則是主要的致病因素，其他如吸煙、性別、頸動脈硬化和卒中等因素也均有報道[19]。

早在1987 年“腦白質疏松”這一概念第一次由Hachinski 提出時，由于受磁共振檢測儀場強及檢查序列所限，腦白質病變早期的微小病理改變尚未被人們所知識。在之后較長的一段時間內，腦白質疏松的病理研究也大多集中在軸索變性和脫髓鞘改變的尸檢研究上，并被認為是一種“缺血性病變”[20]，而軸索變性及脫髓鞘改變的病理改變多為永久性損害。在一些研究中，有學者將腦室周圍的白質病變與腦深部白質病變分開來研究，認為腦室周圍白質病變在病理上表現(xiàn)為膠質細胞增生、室管膜連續(xù)性中斷、腦室周圍扭曲的小靜脈周圍的髓鞘脫失、白質纖維松弛；而膠質細胞增生、髓鞘脫失及血管周圍軸索丟失則是腦深部白質病變的主要病理表現(xiàn)，其中較重的病理改變?yōu)槟X組織萎縮和空泡形成[21-23]。而在Iadecola 等[24]的研究中則提示腦深部白質病變與腦室周圍的白質病變實際是一連續(xù)病理改變過程的不同階段。

隨著對腦白質病變病理研究的深入，發(fā)現(xiàn)白質疏松的病理改變并不是永久存在或不可治療的，其中一些早期病理改變如血腦屏障的功能失調、組織液的滲出等是可逆的。Fernando 等[20]研究認為MRI T2Flair 序列上多發(fā)的腦白質高信號與內皮細胞及神經(jīng)膠質細胞的激活相關。Gouw 等[25]發(fā)現(xiàn)與正常正常組相比，腦白質病變癡呆組存在更多的小膠質細胞的激活。Schenk 等[26]研究發(fā)現(xiàn)，在腦白質病變患者中，由于小動脈血管壁變薄，導致包括免疫球蛋白、纖維蛋白原在內的蛋白外滲至血管周圍組織，這些滲出不僅可發(fā)生在皮層下灰質和白質，在正常白質中也可以見到，并且和小神經(jīng)膠質細胞相關。

有證據(jù)表明對伴有腦血管損傷的AD 患者采取血管保護措施可以延緩腦白質高信號的進一步擴大，并能預防該類人群認知功能下降或延緩下降的速度[27]，并提示發(fā)現(xiàn)腦白質高信號后進行早期干預，有可能延緩認知功能下降。已知的與腦白質損傷相關的如高血壓、高膽固醇血癥、糖尿病和肥胖等血管危險因素[28]，也可能成為干預腦白質高信號發(fā)展、進而延緩認知功能減退的可調控因素。

本研究發(fā)現(xiàn)，血管性輕度認知障礙患者的腦白質高信號總數(shù)目、皮層下腦白質高信號數(shù)目及CSVD 負荷積分與正常正常組均存在顯著性差異，且差異具有統(tǒng)計學意義，MMSE 與MoCA 量表評分與白質高信號數(shù)目、皮層下白質高信號數(shù)目及CSVD 負荷積分具有負相關性。年齡與白質高信號總數(shù)目、皮層下白質高信號數(shù)目、CSVD 負荷總評分具有正相關性，與既往研究基本相符。本研究發(fā)現(xiàn)受教育年限與深部白質高信號數(shù)目具有正相關性，與既往研究不符，考慮與樣本量較少有關。

利用腦醫(yī)生平臺，能準確靈敏地識別不同部位腦白質高信號的數(shù)目，結合CSVD 負荷評分，能預測血管性認知障礙的存在，并積極對相關危險因素進行干預，以期達到預防甚至延緩認知障礙的發(fā)生。

本研究的不足之處為單中心橫斷面研究，樣本的代表性及樣本量均可能存在不足，有必要擴大樣本量，并對相關危險因素進行進一步的分層研究，深入探討不同部位腦白質高信號及CSVD 負荷積分對患者長期認知功能的變化是否具有預測作用。