顱腦損傷患者腦血管反應性變化與認知功能障礙的關系研究

孫昆，金孝東，卞愛苗

·論著·

顱腦損傷患者腦血管反應性變化與認知功能障礙的關系研究

孫昆，金孝東，卞愛苗

目的 探討顱腦損傷患者腦血管反應性(CVR)變化與認知功能障礙的關系。方法 選擇2011年2月～2016年1月我院收治的150例顱腦損傷恢復期患者作為研究對象，均進行經顱多普勒超聲(TCD)檢查，測定患者雙側大腦中動脈(MCA)收縮期、舒張期血流速度(Vs、Vd)，計算平均血流速度(Vm)，記錄Vm、血管阻力指數(RI)、屏氣指數(BHI)，并采用蒙特利爾認知功能評定量表(MoCA)、簡易精神狀態檢查(MMSE)評定所有患者認知功能，分析腦血管反應性指標與患者認知功能障礙發生的關系。結果 ①150例顱腦損傷患者MoCA評分≥26分(認知正常)者56例(37.33%)，<26分(認知障礙)94例(62.67%)；MMSE量表評分正常54例(36.00%)，認知障礙96例(64.00%)。②認知障礙組MCA Vs、Vm、BHI均低于認知正常組，其RI高于認知正常組，對比差異均有統計學意義(P<0.05)。③BHI與MoCA、MMSE評分均呈正相關，BHI與MoCA相關度最高(Pr=0.876，P<0.001)。結論 顱腦損傷患者BHI的變化與MMSE、MoCA評分呈正相關，BHI越低，患者認知功能障礙越嚴重。

顱腦損傷；腦血管反應性；認知功能障礙

顱腦損傷是臨床常見腦血管疾病，認知功能障礙是其常見并發癥。顱腦損傷后可引起腦血管壁、管腔及腦實質損害，引起腦血流動力學變化，造成腦部神經細胞缺損，進而引起認知功能受損。腦血管反應性(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備能力的關鍵指標[1]。近期有研究者[2]發現，CVR損害是引起腦血管病的危險因素，同時與患者認知功能下降存在密切關聯。基于此，為分析顱腦損傷患者CVR的變化與患者認知功能障礙發生的相關性，現對2011年2月～2016年1月收治的150例顱腦損傷患者展開了研究，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入標準：經臨床及影像學檢查確診；處于顱腦損傷恢復期；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。排除標準：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；合并嚴重心肝腎肺功能障礙者；合并全身免疫性疾病者；經顱多普勒超聲(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，選取豐富經驗TCD醫師探測患者顱內血流狀況，觀察患者雙側大腦中動脈(MCA)收縮期、舒張期血流速度(Vs、Vd)及阻力指數(RI)，計算平均血流速度(Vm)[Vm=(Vs+2Vd)/3]，并進行屏氣試驗，均在避光、避聲的操作間內進行，屏氣試驗前1d勿吸煙、飲酒、飲咖啡。于患者雙側顳窗涂耦合劑，置脈沖波探頭，頻率2MHz，探測深度50～55cm，獲取MCA近端血流信號，固定雙側探頭，記錄MBFA，240s后要求患者正常呼吸后屏息，時間15～30s，持續監測MCA血流速度，記錄Vm峰值及患者屏息時間，待患者呼吸恢復正常后，重復操作過程，計算屏氣指數(BHI)。BHI=(屏氣Vm-靜息Vm)×100/(靜息Vm×屏氣時間)。

1.3 認知功能評定 采用蒙特利爾認知功能評定量表(MoCA)[3]、簡易精神狀態檢查(MMSE)量表[4]評定患者認知功能。MoCA量表包括視空間與執行能力、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分視為認知正常，<26分視為認知障礙。MMSE量表包括定向力、注意力和計算力、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年對應分界值為17分、20分、24分，低于各分界值視為認知功能障礙。

1.4 統計學處理 研究數據均錄入SPSS19.0統計學軟件，計量資料采用t檢驗，計數資料采用χ2檢驗，腦血管反應性與認知功障礙關系采用Pearson相關分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 不同MoCA評分患者腦血管反應性參數比較 150例顱腦損傷患者MoCA評分≥26分(認知正常)者56例(37.33%)，<26分(認知障礙)94例(62.67%)；認知障礙組MCA Vs、Vm、BHI均低于認知正常組，其RI高于認知正常組，對比差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

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

表1 不同MoCA評分患者腦血管反應性參數比較

注：與認知正常組比較*P<0.05

表2 不同MMSE評分患者腦血管反應性參數比較

注：與認知正常組比較*P<0.05

2.3 顱腦損傷患者腦血管反應性參數與MoCA、MMSE評分相關性分析 BHI與MoCA、MMSE評分均呈正相關，BHI與MoCA相關度最高(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性參數與MoCA、MMSE評分相關性分析

圖1 MoCA評分與BHI線性相關圖

圖2 MMSE評分與BHI線性相關圖

3 討 論

近年來，隨著交通、建筑行業的快速發展，外力引起的機械性腦損傷及繼發性大腦炎癥反應增多，顱腦損傷發病率逐漸提升[5]。較常規腦血管疾病而言，外力所致腦組織創傷對患者大腦組織損傷更為嚴重，更易引起腦神經纖維功能受損，造成認知功能損害，影響患者日常生活及工作，帶來嚴重的家庭及社會負擔[6]。而明確顱腦外傷與認知功能障礙發生的關系，可為認知障礙的防治提供重要的指導。

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，為腦血管儲備能力的關鍵構成部分。既往常將其用于評定腦血管調節能力及側支循環狀況，監測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后評估[7]。李慧英等[8]發現，CVR的改變與多種病理因素有關。也有研究者[9]表示，CVR受損是引起缺血性腦卒中發病的獨立危險因素。但早期研究主要集中于CVR變化在腦血管疾病發病機制的作用，而圍繞其與認知障礙的關系則少見報道。Degnan 等[10]表示，隨著年齡的增加，CVR降低，兩者呈負相關，而癡呆、認知功能障礙同樣隨年齡的增加而增高，因此認為CVR的降低可能與患者認知受損存在關聯。

目前用于測定CVR的方式包括CT灌注成像、TCD、MRI、單光子發射計算機體層攝影(SPECT)、正電子發射計算機體層攝影(PET)等[11]，其中SPECT、PET等均存在放射性損傷，且檢測費用昂貴，難以推廣，且可接受度低。相對而言，TCD無創、無輻射、操作簡單、價格低廉，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計算BHI值來評定CVR的變化，可操作性強。顱腦內小血管對血液內二氧化碳分壓的改變較為敏感，當二氧化碳分壓增加時，二氧化碳可快速透過血-腦屏障，導致小血管附近酸堿值(pH)降低，促進平滑肌舒張，導致血管阻力降低，增加顱內大血管血流量，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]。在進行TCD屏息試驗時，患者屏息引起二氧化碳潴留，血液內二氧化碳濃度上升，激發微小血管擴張，導致顱腦大血管血流速度發生改變，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性[14]。但由于不同患者屏息時間可控性差，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穩定的前提條件。

本研究中，所有顱腦損傷恢復期患者均采用MMSE、MoCA量表評定其認知功能，并按照認知程度分組，結果發現，顱腦損傷患者認知障礙發生率超過60%，與方芳[15]、黃久評[16]、田磊等[17]結論相近。而進行TCD屏息試驗發現，顱腦損傷后認知障礙患者其大腦中動脈Vs、Vm及BHI均低于認知正常組，RI高于認知正常患者，表明顱腦損傷伴認知障礙患者其腦血管反應性降低，微小血管舒張功能受損，腦血管阻力上升，顱內大血管血流量降低，腦血流速度減緩，儲備功能降低。且相關性分析結果顯示，BHI與MMSE、MoCA評分均呈正相關，提示隨BHI的降低，患者認知功能降低，且BHI與MoCA評分相關度較高，提示BHI可能為顱腦損傷患者認知功能障礙發生的關鍵預測因子。但本研究納入樣本數量較少，且尚未分析不同類型認知障礙患者BHI的變化，同時尚未設立正常對照組，未納入年齡、基礎疾病等基線情況對患者CVR的影響，有其局限性，需擴充樣本量，設立正常對照組，納入年齡、其他相關因素進行進一步深入研究。

綜上所述，顱腦損傷患者CVR的變化與患者認知功能的變化存在密切關聯，其BHI的變化與MMSE、MoCA評分呈正相關，BHI越低，患者認知功能障礙越嚴重。

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(收稿2017-02-10 修回2017-03-24)

2017年本刊可以直接使用的常用縮略語

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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大腦前動脈ACoA前交通動脈ACTH促腎上腺皮質激素ADH抗利尿激素CCA頸總動脈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數字減影血管造影DTI彌散張量成像DWI彌散加權成像ECA頸外動脈FLAIR液體衰減反轉恢復序列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格拉斯哥預后量表HE蘇木素-伊紅ICA頸內動脈IL白細胞介素KPSKarnofsky功能狀態評分LH促黃體激素MCA大腦中動脈MEP運動誘發電位MMP基質金屬蛋白酶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后交通動脈PET正電子發射斷層顯像術PRL催乳素PICA小腦后下動脈PWI灌注加權成像SEP體感誘發電位SPECT單光子發射計算機斷層顯像術STA顳淺動脈TCD經顱多普勒超聲TH甲狀腺激素TSH促甲狀腺素T1WIT1加權成像T2WIT2加權成像WHO世界衛生組織

223300南京醫科大學附屬淮安市第一醫院神經外科

金孝東

10.3969/j.issn.1672-7770.2017.04.014

R651.1

A

1672-7770(2017)04-0296-04