血管性認(rèn)知障礙腦CT灌注成像腦血流特點(diǎn)

目的 通過(guò)腦CT灌注成像(CTP)評(píng)估腦血流灌注情況，探討腦血流灌注與血管性認(rèn)知障礙(VCI)的相關(guān)性。

方法 收集2016年12月至2017年5月于中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院治療且進(jìn)行腦CTP檢查的缺血性腦卒中患者103例，行簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查(MMSE)評(píng)價(jià)和畫(huà)鐘測(cè)試(CDT)，按認(rèn)知功能受損的程度分為認(rèn)知功能正常組(對(duì)照組，n=43)、非癡呆性血管性認(rèn)知障礙(VCIND)組(n=48)和血管性癡呆(VD)組(n=12)。分析各組CTP不同大腦部位感興趣區(qū)的腦血流灌注特點(diǎn)。

結(jié)果 三組糖尿病發(fā)生率有顯著性差異(χ2=7.556,P=0.023)，VCIND組和VD組發(fā)生率高于對(duì)照組。年齡和糖尿病病史是VCI發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(OR＞1,P＜0.05)。三組間相比，額葉、顳葉、頂葉的局部腦血容量(CBV)有顯著性差異(F＞3.216,P＜0.05)；VD組額葉、顳葉、頂葉的CBV低于對(duì)照組(P＜0.05)，且VD組額葉、顳葉CBV低于VCIND組(P＜0.05)。三組左側(cè)的顳葉、頂葉和半卵圓中心的平均通過(guò)時(shí)間(MTT)和達(dá)峰時(shí)間(TTP)以及左側(cè)枕葉的TTP有顯著性差異(F＞3.116,P＜0.05)；VD組高于對(duì)照組和VCIND組(P＜0.05)。三組在局部腦血流量(CBF)及右側(cè)腦葉的MTT和TTP方面無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。額葉、頂葉及右側(cè)顳葉的CBV與MMSE評(píng)分呈正相關(guān)(r＞0.203,P＜0.05)。頂葉和左側(cè)額葉的CBV與CDT評(píng)分呈正相關(guān)(r＞0.214,P＜0.05)。

結(jié)論 不同程度VCI均存在腦血流灌注降低，以額葉、顳葉、頂葉降低明顯，且血流灌注隨著認(rèn)知障礙程度的進(jìn)展而進(jìn)一步降低，左側(cè)半球受損早于右側(cè)。腦CTP可為VCI的早期識(shí)別提供影像學(xué)依據(jù)。

血管性認(rèn)知障礙(vascular cognitive impairment,VCI)是一組因腦血管病和腦血管危險(xiǎn)因素引起的綜合征，涵蓋VCI從輕到重的整個(gè)發(fā)病過(guò)程[1]。其中腦血管危險(xiǎn)因素包括高血壓、高血脂、糖尿病和冠心病等。腦血管病既包括腦內(nèi)血管本身的疾病，也包括心臟病變與顱外大血管病變間接引起的腦血管灌注異常[2]。VCI包括血管性癡呆(vascular dementia,VD)和非癡呆性血管認(rèn)知障礙(vascular cognitive impairment-no dementia,VCIND)[3]。近年來(lái)，隨著腦卒中發(fā)病率的增加，高達(dá)2/3的腦卒中患者有認(rèn)知障礙，其中1/3可進(jìn)展為癡呆[4]。VCIND被認(rèn)為可能是VD的前驅(qū)階段[5]，早期識(shí)別并進(jìn)行干預(yù)，可避免認(rèn)知障礙進(jìn)展到癡呆階段。

VCI的發(fā)生與潛在的血管疾病有關(guān)[6]，腦血流降低被認(rèn)為在發(fā)病中起主要作用[7]。經(jīng)過(guò)近幾年神經(jīng)影像學(xué)的飛速發(fā)展，神經(jīng)功能影像學(xué)在認(rèn)知功能領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越重要。正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(position emission computed tomography,PET)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層核素顯像(single photon emission computed tomography,SPECT)、灌注加權(quán)磁共振成像(perfusion-weighted imaging,PWI)和計(jì)算機(jī)斷層灌注成像(computed tomography perfusion,CTP)等為組織代謝和血流動(dòng)力學(xué)變化提供了參考價(jià)值。CTP作為一種研究血流動(dòng)力學(xué)的簡(jiǎn)單易行的方法，已被廣泛應(yīng)用于缺血性腦卒中的檢測(cè)和低灌注程度的評(píng)估[8]。

本研究采用CTP檢測(cè)腦血管儲(chǔ)備功能和局部腦血流灌注情況，并結(jié)合認(rèn)知功能狀態(tài)，分析認(rèn)知功能障礙與腦組織灌注減少的相關(guān)性，為臨床早期識(shí)別VCI提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2016年12月至2017年5月于中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院治療且行腦CTP檢查的缺血性腦卒中患者103例，其中男性69例，女性34例，平均年齡(63.75±7.93)歲。

診斷標(biāo)準(zhǔn)：①缺血性腦卒中符合全國(guó)第四次腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議通過(guò)的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]，行腦部CT或MRI證實(shí)；②VCI符合2014年國(guó)際血管性行為與認(rèn)知障礙學(xué)會(huì)的診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡45～79歲；②患者意識(shí)清楚，配合檢查；③能夠獨(dú)立完成神經(jīng)功能檢查；④患者知情同意。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①?lài)?yán)重視、聽(tīng)障礙及失語(yǔ)；②并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病或其他類(lèi)型癡呆；③抑郁等精神障礙及酒精中毒性精神疾??；④甲狀腺功能減退癥；⑤酒/藥物依賴(lài)史；⑥急性缺血性腦卒中(發(fā)?。?周)；⑦各類(lèi)疾病所致的意識(shí)不清或昏迷。

本研究經(jīng)中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)。

聯(lián)合采用[11]簡(jiǎn)易精神狀態(tài)檢查(Mini-Mental State Examination,MMSE)[12]和畫(huà)鐘測(cè)試(Clock Drawing Test,CDT)[13]對(duì)所有患者進(jìn)行認(rèn)知評(píng)定。均由同一名神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生完成。

本研究劃分認(rèn)知障礙的分界值：①對(duì)照組，MMSE評(píng)分≥27分，CDT=4分；②VCIND組，MMSE評(píng)分＜27分，但未達(dá)癡呆(文盲＞17分，小學(xué)文化＞20分，中學(xué)及以上文化＞24分)，CDT 2＜～＜4分；③VD組，MMSE評(píng)分下降達(dá)癡呆者[14](文盲≤17分，小學(xué)文化≤20分，中學(xué)及以上文化≤24分)，CDT≤2分，并使用Hachinski缺血量表鑒別排除非缺血性癡呆[15]。

根據(jù)認(rèn)知評(píng)定結(jié)果，無(wú)認(rèn)知障礙者43例(對(duì)照組)，VCIND組48例，VD組12例。三組基線資料比較，除糖尿病病史外，其他各項(xiàng)相比均無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。見(jiàn)表1。

1.2 檢查方法

所有受試者進(jìn)行肝腎功能檢查以及腦部CT、MRI和CTP等。

靜脈注射對(duì)比劑，采用Philips 256層CT行全腦灌注掃描，得到灌注圖像，導(dǎo)入perfusion軟件進(jìn)行分析。首先調(diào)整中線位置，使左右大腦半球?qū)ΨQ(chēng)，然后選擇大腦中動(dòng)脈作為動(dòng)脈標(biāo)準(zhǔn)，上矢狀竇作為靜脈標(biāo)準(zhǔn)。選取雙側(cè)額葉、顳葉、頂葉、枕葉、丘腦、半卵圓中心為感興趣區(qū)(region of interest,ROI)，取灌注圖像中標(biāo)準(zhǔn)層或包含ROI最完整的層面進(jìn)行測(cè)量。手工勾畫(huà)ROI，同時(shí)用鏡像的方法分別測(cè)量?jī)蓚?cè)相應(yīng)區(qū)域，經(jīng)軟件計(jì)算局部腦血容量(cerebral blood volume,CBV)、局部腦血流量(cerebral blood flow,CBF)、平均通過(guò)時(shí)間(mean transit time,MTT)和達(dá)峰時(shí)間(time to peak,TTP)。檢查由影像科專(zhuān)業(yè)人員完成。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)表示，采用χ2檢驗(yàn)。計(jì)量資料采用(xˉ±s)表示，采用單因素方差分析。相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析，多重危險(xiǎn)因素相關(guān)分析采用Logistic回歸分析。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

所有患者均完成檢查。

2.1 認(rèn)知障礙的影響因素

Logistic回歸結(jié)果顯示，只有年齡和糖尿病病史是卒中后認(rèn)知障礙的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P＜0.05)。見(jiàn)表2。

2.2 各ROI分析

2.2.1 額葉

三組間額葉的CBV有顯著性差異(P＜0.05)，且VD組低于對(duì)照組和VCIND組(P＜0.05)。三組間CBF、MTT和TTP無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。見(jiàn)表3。

2.2.2 顳葉

三組間顳葉的CBV以及左側(cè)顳葉的MTT和TTP有顯著性差異(P＜0.05)，且VD組CBV低于對(duì)照組和VCIND組，左側(cè)MTT和TTP高于對(duì)照組和VCIND組(P＜0.05)。三組間CBF以及右側(cè)MTT和TTP無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。見(jiàn)表4。

2.2.3 頂葉

三組間頂葉的CBV以及左側(cè)頂葉的MTT和TTP有顯著性差異(P＜0.05)，且VD組CBV低于對(duì)照組(P＜0.05)，VD組左側(cè)MTT和TTP高于對(duì)照組和VCIND組(P＜0.05)。三組間CBF及右側(cè)MTT和TTP無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。見(jiàn)表5。

表1 三組間一般資料比較

2.2.4 枕葉

三組間左側(cè)枕葉TTP有顯著性差異(P＜0.05)，且VD組高于對(duì)照組和VCIND組(P＜0.05)。三組間CBV、CBF、MTT和右側(cè)TTP無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。見(jiàn)表6。

2.2.5 丘腦

三組間丘腦的CBF、CBV、MTT和TTP均無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。見(jiàn)表7。

2.2.6 半卵圓中心

三組間左側(cè)半卵圓中心的MTT和TTP有顯著性差異(P＜0.05)，且VD組高于對(duì)照組和VCIND組(P＜0.05)。三組間CBV、CBF以及右側(cè)MTT和TTP無(wú)顯著性差異(P＞0.05)。VD組右側(cè)MTT和TTP高于對(duì)照組(P＜0.05)。見(jiàn)表8。

表2 VCI的相關(guān)因素多因素分析

表3 三組額葉CBV、CBF、MTT和TTP比較

表4 三組顳葉CBV、CBF、MTT和TTP比較

表5 三組頂葉CBV、CBF、MTT和TTP比較

表6 三組枕葉CBV、CBF、MTT和TTP比較

表7 三組丘腦CBV、CBF、MTT和TTP比較

2.3 CBV與MMSE評(píng)分和CDT評(píng)分的相關(guān)性

在額葉、頂葉和右側(cè)顳葉，CBV與MMSE評(píng)分呈正相關(guān)(P＜0.05)；在頂葉和左側(cè)額葉，CBV與CDT評(píng)分呈正相關(guān)(P＜0.05)。見(jiàn)表9。

表8 三組半卵圓中心CBV、CBF、MTT和TTP比較

2.4 CTP典型影像

對(duì)照組1例患者(王某)，73歲，男性，小學(xué)教育程度。腦CTP顯示，雙側(cè)CBV、CBF、MTT和TTP未見(jiàn)明顯異常。見(jiàn)圖1。

VCIND組1例患者(張某)，61歲，女性，初中教育程度。腦CTP顯示，左側(cè)腦葉CBV和CBF下降，左側(cè)腦葉MTT和TTP延長(zhǎng)。見(jiàn)圖2。

VD組1例患者(張某)，64歲，女性，初中教育程度。腦CTP顯示，左側(cè)腦葉CBV和CBF下降，左側(cè)腦葉MTT和TTP延長(zhǎng)。見(jiàn)圖3。

表9 各腦區(qū)局部CBV與MMSE評(píng)分和CDT評(píng)分的相關(guān)性

圖1 對(duì)照組1例患者的腦CTP

圖2 VCIND組1例患者的腦CTP

圖3 VD組1例患者的腦CTP

3 討論

腦血管疾病導(dǎo)致的認(rèn)知功能障礙是老年癡呆的第二大病因。對(duì)于發(fā)展中國(guó)家而言，老年癡呆癥的社會(huì)負(fù)擔(dān)將在今后10年內(nèi)持續(xù)增加[16-17]。

VCI與臨床卒中或亞臨床血管損傷有關(guān)，至少有一個(gè)認(rèn)知領(lǐng)域受損[18]，其發(fā)病機(jī)制可能是腦損傷后直接或間接作用(減少腦灌注，引起氧化應(yīng)激、神經(jīng)退化、炎癥、葡萄糖代謝減少、白質(zhì)異常、血管密度降低)導(dǎo)致認(rèn)知功能區(qū)受損[19]。近年來(lái)，隨著對(duì)VCI發(fā)病機(jī)制研究的加深，VCIND概念的提出，以及多項(xiàng)研究均不同程度提示VCIND轉(zhuǎn)化為VD的高危險(xiǎn)性[20-21]，說(shuō)明早期識(shí)別和干預(yù)VCI的重要性。

1983年Axel首次利用動(dòng)態(tài)CT掃描技術(shù)和對(duì)比劑團(tuán)注射法獲得腦的CBF和CBV定量數(shù)值。隨著影像技術(shù)的發(fā)展，CTP已被廣泛應(yīng)用于腦卒中患者血管儲(chǔ)備功能的臨床評(píng)價(jià)[22]。CTP檢查可提供局部CBV、局部CBF、MTT和TTP四個(gè)重要參數(shù)，評(píng)估腦組織的血流灌注和代償情況。

目前研究發(fā)現(xiàn)，VCI患者腦組織中有單一或多發(fā)局灶性代謝降低和血流灌注減少[23]。本研究發(fā)現(xiàn)，VD組和VCIND組在額葉、顳葉、頂葉的局部CBV低于對(duì)照組；額葉、左側(cè)顳葉、頂葉的低灌注與MMSE評(píng)分呈正相關(guān)。說(shuō)明在VCI患者中，不同程度的認(rèn)知障礙均存在腦血流灌注不足。

VD組與VCIND組額葉、顳葉的局部CBV有顯著性差異，提示隨著認(rèn)知障礙程度的進(jìn)展，局部腦血容量亦隨之降低。而其他無(wú)顯著性差異的結(jié)果提示，VCI患者腦缺血早期存在腦血管代償效應(yīng)。

VD組和VCIND組在左側(cè)顳葉、左側(cè)頂葉和半卵圓中心的MTT和TTP高于對(duì)照組，說(shuō)明隨著認(rèn)知障礙程度加重，對(duì)比劑通過(guò)時(shí)間延長(zhǎng)，可在腦血流降低以前發(fā)現(xiàn)局部缺血的改變。該結(jié)果還提示，左側(cè)半球損傷可能早于右側(cè)，考慮與優(yōu)勢(shì)半球(左側(cè))的邏輯思維、分析綜合和計(jì)算能力下降有關(guān)。

國(guó)內(nèi)一項(xiàng)研究[24]就輕度VCI患者和VD患者的SPECT腦血流變化分析發(fā)現(xiàn)，兩組與對(duì)照組相比，額葉、顳葉、頂葉和基底節(jié)區(qū)局部腦血流灌注減少，以額顳葉減少為顯著。本研究中VD組和VCIND組與對(duì)照組比較，各腦區(qū)的CBF值均有低于對(duì)照組的趨勢(shì)，考慮CBF主要指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)一定體積腦組織血管結(jié)構(gòu)內(nèi)血流量，易受患者血管大小及毛細(xì)血管開(kāi)放數(shù)量的影響[25]。

另有研究表明，腦白質(zhì)病變(white matter lesions,WML)與認(rèn)知功能相關(guān)，是引發(fā)癡呆的原因之一[26]。WML在老年人中很常見(jiàn)，在缺血性腦卒中患者中占44%[27]。WML是一種腦小血管病變，是由于大腦慢性缺血或低灌注引起白質(zhì)脫髓鞘和軸突丟失的一種病理改變[28]。從解剖學(xué)上看，半卵圓中心為腦白質(zhì)區(qū)，本研究結(jié)果顯示，不同程度的VCI患者在半卵圓中心的局部CBV、CBF均下降趨勢(shì)。

本研究結(jié)果與既往SPECT腦血流灌注研究結(jié)果相符，故CTP作為一種評(píng)價(jià)血流動(dòng)力學(xué)的檢查方法，可為VCI的早期干預(yù)提供影像學(xué)依據(jù)。

VCI早期識(shí)別的重要意義在于預(yù)防，故對(duì)其影響因素的研究并予早期干預(yù)是至關(guān)重要的。本研究發(fā)現(xiàn)，VCIND組與VD組的糖尿病發(fā)生率均高于對(duì)照組，以此推斷缺血性腦卒中合并上述危險(xiǎn)因素的患者發(fā)生認(rèn)知損傷的危險(xiǎn)性增加，與多數(shù)相關(guān)研究結(jié)果一致[29-30]。本研究亦發(fā)現(xiàn)，年齡和糖尿病病史是卒中后認(rèn)知障礙的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。

本研究在受教育程度、高血壓、血脂異常、同型半胱氨酸、冠心病、吸煙史、飲酒史等腦血管疾病危險(xiǎn)因素對(duì)比結(jié)果顯示無(wú)顯著性差異，有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

VCI的影響因素包括可干預(yù)的和不可干預(yù)的，應(yīng)盡早識(shí)別可干預(yù)影響因素并予有效干預(yù)，以延緩或防止認(rèn)知障礙進(jìn)展到癡呆階段。由此提示我們對(duì)腦血管疾病危險(xiǎn)因素及早控制的重要意義。

綜上所述，不同程度的VCI患者均存在腦血流灌注降低，左側(cè)半球損傷可能早于右側(cè)。目前有研究發(fā)現(xiàn)[31]，卒中后患者易出現(xiàn)認(rèn)知功能受損，故VCI的預(yù)防主要包括腦血管疾病危險(xiǎn)因素的控制及其對(duì)癥處理。

本研究局限于本院收集的患者資料，同時(shí)研究樣本量小、缺乏長(zhǎng)期隨訪，可進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量并對(duì)卒中患者的認(rèn)知功能進(jìn)行動(dòng)態(tài)隨訪，結(jié)合腦CTP早期發(fā)現(xiàn)血流異常，為臨床早期診斷VCI并進(jìn)行有效干預(yù)提供可靠依據(jù)。