顱腦損傷后認知功能評估方法的研究進展

朱丞　王麗麗　陳致宇★

顱腦損傷后認知功能評估方法的研究進展

朱丞王麗麗陳致宇★

顱腦損傷（TBI）是指由于受到鈍擊傷、穿透傷或加/減速力而引起的顱腦創傷。美國疾病控制和預防中心統計2009年開始美國每年＞240萬人遭受顱腦損傷，其中75%為輕度或輕微顱腦損傷［1］。我國顱腦損傷也是較常見的外傷，發生率＞100/10萬，輕度和輕微顱腦損傷＞80%。認知功能障礙為顱腦損傷后最持久、最嚴重的癥狀之一。認知功能的評估，不僅依賴于主觀的精神檢查，也依賴于客觀的評定工具以及儀器檢測。其可篩查認知損害、鑒別不同疾病、評估疾病嚴重程度以及疾病的進展，因此具有重要的臨床意義［2］。

1　認知功能評定常用量表

1.1單項認知功能評估量表 單項評估量表重點突出、簡潔，可以在較短的時間內有針對性地深入測查某一方面的認知功能。（1）記憶功能評估：包括聽覺詞語學習測驗（AVLT）、Fuld物體記憶測驗（FOM）、快速詞匯測驗（RVR）、Rey-Osterrich復雜圖形測驗（CFT）、韋氏記憶量表（WMS）等，可針對性的檢測語義及非語義記憶、即刻記憶、延遲記憶和再認記憶、邏輯記憶、字詞配對記憶等。（2）執行功能評估包括針對注意和抑制的Stroop詞色測驗和額葉功能測定，針對工作記憶的雙任務法測試、自我組織的工作記憶測試、詞語流暢性檢測法等，針對任務計劃的瑞文推理測驗或執行性畫鐘作業測試以及針對決定和監控的河內塔測驗等［3］。（3）視空間能力評估：Rey-Osterrich復雜圖形測驗、畫鐘測驗（CDT）可評估受測者空間結構記憶能力，執行功能等［4］。（4）語言能力評估：西方失語癥成套測試（WAB）可根據失語指數、操作性指數和大腦皮質指數對失語程度進行量化評估；Boston命名測驗（BNT）是目前臨床上最常用來檢測命名障礙的方法。（5）注意力評估：包括連線測試（TMT）、數字符號測驗、Stroop測驗、反應時間測驗、數字廣度測驗、積木扣擊測驗。其中連線測試是臨床上常用的執行功能和注意力的測驗，反映快速視覺搜索、視覺空間排序和認知定勢轉移能力，Mathias［5］的一項Meta分析腦外傷后的注意障礙表現在信息加工速度、注意廣度、集中/選擇性注意、持續性注意、注意監管控制方面。（6）推理能力評估：威斯康星卡片分類測驗（WCST）所評估的是根據以往經驗進行分類、概括、工作記憶和認知轉移的能力。

1.2綜合認知功能評估量表 綜合評估量由一些單項測驗所組成，每一項測驗負責測量某一主要功能，其形式多樣、涵蓋多個認知功能評估、測查范圍廣泛等優勢，能較為全面地反映認知功能情況。（1）簡易精神狀態檢查量表（MMSE）：MMSE是篩查認知功能缺損的有效工具，是目前使用較為普遍的一種量表。包括時間與地點定向、語言、計算、即刻與短時聽覺詞語記憶、執行能力等認知功能方面評估，MMES具有良好的信效度和敏感性強、易操作、耗時少的特點。應用于顱腦外傷患者，可以了解患者受傷后的認知功能能力。但其測試項目強調語言功能，非言語項目偏少，涵蓋的認知范疇內容不夠全面；測試項目難度較低，難以發現顱腦外傷后輕度認知功能損害情況；另外，項目內容受教育程度的影響較大［6，7］。因此在臨床上普遍應用受到一定的影響。（2）蒙特利爾認知評估量表（MoCA）：MoCA在未顯著增加評測難度和評測時間的前提下，彌補MMSE量表執行功能項目偏少的缺陷，適用于顱腦損傷患者。其包括記憶功能、視空間功能、執行功能、注意力、計算力、語言功能、定向力等7項認知領域的測試，是針對輕度認知功能損害制作而成［8］。但項目內容也受教育程度及文化背景差異的影響，在使用不同中文版本的MoCA需要根據不同的受教育年限進行文化校正［9］。（3）韋氏成人智力量表（WAIS）：WAIS可以通過言語智商、操作智商以及全量表智商等多個指標表示受測者的智力發展水平。由于WAIS所測的智力面廣，可將多種能力集中測量，且計算方法科學，因此在國際上應用頻率較高［10］。但也有不足之處，包括整套量表耗時長、各量表的測驗起點難度較大等。TBI患者常伴有較嚴重的軀體合并傷或后遺癥，這些為測驗的完成帶來難度，限制其在臨床上的推廣使用。（4）長谷川癡呆量表（HDS） 國內修改的長谷川改良癡呆量表，目前多用于臨床TBI患者認知功能篩查［11］。包括時間與地點定向、心算、命名、即刻與短時聽覺詞語記憶、類聚流暢性、倒背數字、實物回憶等11項，檢測5min左右可完成，主要涉及定向力、注意力、記憶力、日常知識等功能的評定。該量表具有較高的信度和效度，且簡短、省時、易于操作，主要用于臨床認知障礙的快速篩查，但不能反映各認知領域的變化特點。

2　認知功能檢測儀器

因心理量表是根據外部行為表現或結果去推斷人腦的高級心理活動，常帶有一定的主觀性和局限性，并且難以反映認知活動在大腦中的變化過程，因此在臨床和研究工作中需要與客觀的檢查方法相結合，對認知功能的各個方面進行綜合客觀的評價。大腦的高級活動是一種復雜的動力學過程，因此要求檢測儀器應有較高的時間、空間分辨率、可動態地觀察腦功能的變化過程，同時，檢測必須無損傷，才能保證受試者正常的生理活動不受干擾。

2.1神經電生理 （1）腦電圖（EEG）：是通過記錄大腦內自發性神經活動的電信號在腦外的反映，因頭顱的結構模型、導電性等因素影響其精確性和可靠性，在認知研究中受到限制。近年來，采用對動態腦電圖的定量分析，將腦電波形數值化，發現腦電圖α功率下降，θ和δ功率增加，提示認知功能下降［12］，但對于顱腦損傷的患者有待進一步研究。（2）事件相關電位（ERP）：通過檢查大腦神經細胞的電活動，動態反映心理活動時腦功能信息的變化過程，其時間分辨率達到微秒級。ERP與心理判斷、理解、辨識、注意、選擇、作出決定和定向反應等多種認知過程密切相關，可作為判斷人類認知能力的一個客觀指標。其中P300作為刺激晚期出現的正性波，是應用最廣、與認知功能關系最為密切的成分，主要反映大腦對外部刺激進行分類、編碼、識別等認知功能狀態［13］。國內外已有研究證明顱腦損傷者P300潛伏期延長、波幅下降，可以作為腦外傷患者認知功能下降的客觀指標［14］。近年來發現P50電位可能是反映顱腦損傷后持續性記憶和注意力障礙的一個有用指標，也開始被應用于顱腦損傷后的認知臨床研究中，研究［15］發現腦損傷患者P50抑制率下降。ERP具有較高的時間分辨率，但其空間分辨率差，同時也容易受測試時的注意力和配合程度的干擾。

2.2腦影像學 （1）正電子發射斷層掃描（PET）：PET是利用正電子湮滅現象的物理學特性及腦激活時神經元活動、能量代謝，以及血流量、血液容積變化的生物學特性，從分子水平反映腦內的功能和代謝狀況。Nishi［16］等發現MCI患者的右內側顳葉、前額葉、左側頂下小葉和兩側扣帶回后部的低代謝與延遲記憶受損有關，右前額葉的低代謝與執行功能降低有關；而Walhovd等［17］發現，MCI患者海馬代謝能夠預測情景記憶再認知測試成績。最新的一項研究發現腦外傷患者會出現腦代謝功能的改變，尤其是丘腦最容易受到影響，腦功能代謝減低程度與顱腦損傷的嚴重程度及認知損害顯著相關［18］。（2）血氧水平依賴功能核磁共振成像（BOLD-fMRI） BOLD-fMRI是基于血氧水平的大腦活動成像，用以顯示在執行特定任務時大腦相關區域的激活狀態。而研究表明血氧含量的變化與神經活動密切相關。BLOD-fMRI能夠同時提供大腦結構像和功能像獲得準確的空間定位，無放射性及可多次重復操作，該技術成為研究認知功能的熱點。近年來利用fMRI在運動視覺、短期記憶、注意等有關的腦區定位方面的研究取得了很大的進展。研究證實采用多種單任務刺激范式發現偽裝記憶認知功能損害的受試者主要出現額頂皮質下通路激活［19］。Yang［20］采用圖像語義刺激范式的fMRI研究發現腦外傷患者左額下回激活減弱提示與語義記憶和抽象思維相關的認知功能受損。而Kohl等［21］采用任務刺激范式fMRI研究發現顱腦外傷患者的額中回、頂葉皮質、基底神經節和前扣帶回等腦區過度激活，表明存在認知功能損害。（3）彌散張量成像（DTI）： DTI是目前唯一可以無損傷檢測腦白質纖維軌跡和解剖連通性的方法，多用于顱腦損傷的診斷及預后評估。Arenth等［22］對12例TBI患者進行研究發現，胼胝體體部各向異化比值（FA）降低表明患者執行能力以及反應能力受到嚴重影響。Spitz等［23］認為大腦皮層白質通路斷裂導致顱腦外傷后的認知功能損害，對68名輕到重度顱腦外傷患者研究發現顱腦外傷患者FA值較對照組低，且白質纖維軌跡的FA值與信息加工速度和執行能力認知功能顯著相關。（4）磁敏感加權成像（SWA）：SWA是一種利用不同組織間磁敏感性即磁化率的差異產生圖像對比的磁共振成像研究。可根據相位圖像獲得大量反映組織內鐵及脫氧血紅蛋白、高鐵血紅蛋白等其他磁敏感物質含量的數據信息，并對血氧飽和度進行評價和分析［24］，為顱腦損傷后的認知功能檢測提供一種新的安全無創的方法。Beauchamp［25］認為SWA能夠敏感的發現顱腦外傷后的大腦病灶且能夠用于預測其后的認知結果比如智商水平。雖然腦影像學能夠無創的對認知功能有關的皮質進行定位，國內外研究也取得大量的研究成果，但由于人腦結構的個體差異以及研究結果的不完全一致性，應用腦影像技術來準確推斷大腦的高級認知功能仍需要大量的理論和臨床實踐的深入研究。

3　小結

隨著醫學和其他學科的發展及研究人員對TBI患者認知功能的不斷深入研究，對認知功能檢查提出更高的要求。目前有關腦外傷認知功能評定仍以神經心理量表測評為主，但各測評量表有其自身的優越性和局限性，無論是在靈敏性上還是在區分度上均不能滿足評定的要求，因此須結合腦影像學及電生理學等檢查。隨著認知神經科學的發展，找到簡便、全面、高效、統一的測評工具，對認知功能的診斷治療及康復將具有指導意義。

1Center for Disease Control and Prevention. CDC grand rounds：reducing severe traumatic brain injury in the United StatesN. MMWR Morb Mortal Wkly Rep， 2013，62（27）：549～552.

2Woodford HJ， George J.Cognitive assessment in the elderly： a review of clinical methods . QJM， 2007，100（8）：469.

3Gold G， K?vari E， Herrmann FR， et al. Cognitive consequences of thalamic， basal ganglia， and deep white matter lacunes in brain aging and dementia.Stroke， 2005， 36（6）：1184～1188.

4Ueda H， Kitabayashi Y， Narumoto J， et al. Relationship between clock drawing test performance and regional cerebral blood flow in Alzheimer's disease： a single photon emission computed tomography study. Psychiatry Clin Neurosci， 2002， 56（1）：25～29.

5Mathias JL，Patricia w.Changes in attention and information-processing speed following severe traumatic brain injury： A meta-analytic review. neuropsychology， 2007，21（2）：212～223.

6高中寶， 王煒， 尚延昌， 等.蒙特利爾認知量表中文版診斷老年輕度認知功能損害的應用研究.中華保健醫學雜志， 2011，13（3）：225～227.

7Tsai TL， Sanda LP， Leung JM. An update on postoperative cognitive dysfunction .Adv Anesth， 2010， 28（1）：269～284.

8Nreddinez S， Phillips NA， B6dirian V，et a1.The MontreaI Cognitive Assessment，MoCA：a brief screening tool for mild cognitive impairment.J Am Geriatrsoc，2005，53（4）：695～ 699.

9景珩， 韓濤， 郭煒等. 蒙特利爾認知評估量表的應用體會及華語版本評述.中華藥物警戒， 2011，8（7）：432～434.

10Gregoire J， Coalson DL， Jianjun Zhu.Analysis of WAIS-IV index score scatter using significant deviation from the mean index score. Assessment， 2011， 18（2）：168～177.

11郎岳明.實質性腦損害對老年人智力影響的研究.現代康復，2000，4（12）：1864.

12柳琳， 陳宇. 輕度認知功能障礙患者動態腦電圖的定位分析. 生物醫學工程研究， 2013， 32（3）：192～194.

13魏景漢， 羅躍嘉. 認知事件相關腦電位教程. 北京： 經濟日報出版社， 2002.2.

14鐘明華， 李培媛， 朱其秀， 等. 腦外傷患者P300與認知功能的相關性. 中華物理醫學與康復， 2014， 36（3）：171～174.

15康慧聰. P50誘發反應在腦外傷后認知受損評估中的應用. 國外醫學（物理醫學與康復學分冊）， 2005， 25（2）：65～68.

16Nishi H， Sawamoto N， Namiki C，et al.Corelation between cognitive deficits and glucose hypometabolish in mild cognitive impairment . Neuroimaging， 2010， 20（1）： 29`36.

17Walhovd KB， Kjell AM， Dale AM， et al. Multi-modal imaging predicts memory performance in normal aging and cognitive decline. Neurobiol Aging， 2010， 31（7）： 1107～1121.

18De la Cueva-Barrao L， Noé-Sebastián E， Sopena-Novales P et al.The clinical relevance of FDG-PET imaging in severe traumatic brain injuries.Rev Neurol，2009，49（2）：58～63.

19Lee TM， Liu HL， Chan CC， et al， Neural correlates of feigned memory impairment. Neuroimage， 2005， 28（2）：305-313.

20Yang FG， Fuller J， Khodaparast N， Krawczyk DC. Figurative language processing after traumatic brain injury in adults： a preliminary study. Neuropsychologia. 2010， 48（7）：1923～1929.

21Kohl AD， Wylie GR， Genova HM， et al. The neural correlates of cognitive fatigue in traumatic brain injury using functional MRI. Brain Inj. 2009，23（5）：420～432.

22Arenth PM，Russell KC，Scanlon JM，et a1.Corpus callosum integrity and neuropsychological performance after traumatic brain injury：a diffusion tensor imaging study.J Head Trauma Rehabil，2014，29（2）：El～E10.

23Spitz G， Maller JJ， O’Sullivan R， Ponsford JL. White matter integrity following traumatic brain injury： the association with severity of injury and cognitive functioning .Brain Topogr，2013，26（4）：648～660.

24Idbaih A， Boukobza M， Crassard I， et al.MRI of clot in cerebral venous thrombosis： high diagnostic value of susceptibility-weighted images. Stroke， 2006， 37（4）： 991～995.

25Beauchamp MH， Beare R， Ditchfield M， et al. Susceptiblity weighted imaging and its relationship to outcome after pediatric traumatic brain injury. Cortec. 2013， 49（2）：591～598.

杭州市科技局基金資助項目（20110733Q18）

310013 杭州市第七人民醫院精神科