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血管性認(rèn)知功能障礙和海馬氫質(zhì)子磁共振波譜分析

2019-09-29 13:47白亮黃賽娥陳雨林高城鄒愉龍鄭美
關(guān)鍵詞:血管性癡呆認(rèn)知障礙

白亮 黃賽娥 陳雨 林高城 鄒愉龍 鄭美

【摘要】 目的:研究無(wú)海馬萎縮的血管性癡呆(VD)患者的認(rèn)知水平和氫質(zhì)子磁共振波譜(1H-MRS)的關(guān)系,探討其對(duì)VD的診斷和評(píng)估價(jià)值。方法:VD組21例,非VD組19例,對(duì)照組10例,采用簡(jiǎn)易精神狀態(tài)量表(MMSE)及蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(MoCA)進(jìn)行神經(jīng)心理學(xué)評(píng)分;利用1H-MRS技術(shù)分析雙側(cè)海馬N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、膽堿復(fù)合物(Cho)、肌酸及磷酸肌酸(Cr)及NAA/(Cr+Cho)的比值;分析各組間認(rèn)知評(píng)分及代謝物的差別,并進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果:VD組MMSE、MoCA量表評(píng)分均低于非VD組和對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);VD組雙側(cè)海馬NAA值均低于非VD組和對(duì)照組(P<0.05)。三組Cr、CHo值比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。VD組雙側(cè)海馬

NAA/(Cr+Cho)值低于非VD組和對(duì)照組(P<0.05)。VD組的MMSE、MoCA量表評(píng)分與海馬的NAA值正相關(guān),左側(cè)海馬(r=0.86、0.78,P<0.05),右側(cè)海馬(r=0.81、0.75,P<0.05)。VD組MMSE、MoCA量表評(píng)分與海馬Cr和Cho值均無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。VD組MMSE、MoCA量表評(píng)分與海馬NAA/(Cr+Cho)值正相關(guān),左側(cè)海馬(r=0.75、0.76,P<0.05),右側(cè)海馬(r=0.66、0.67,P<0.05)。結(jié)論:無(wú)海馬萎縮的VD患者存在海馬代謝異常,表現(xiàn)為NAA及NAA/(Cr+Cho)值的降低,并且與認(rèn)知水平呈相關(guān)性,1H-MRS技術(shù)結(jié)合神經(jīng)心理學(xué)量表可對(duì)VD患者的評(píng)估和診斷提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 認(rèn)知障礙; 氫質(zhì)子磁共振波譜分析; 血管性癡呆; 神經(jīng)心理學(xué)檢測(cè)

Analysis of Vascular Cognitive Impairment and Hippocampal Proton Magnetic Resonance Spectroscopy/BAI Liang,HUANG Saie,CHEN Yu,et al.//Medical Innovation of China,2019,16(18):00-010

【Abstract】 Objective:To analyze the relationship between cognitive level and proton magnetic resonance spectroscopy(1H-MRS)in vascular dementia(VD)patients without hippocampal atrophy,and to explore its diagnostic and evaluation value in VD.Method:VD group(n=21),non-VD group(n=19)and the control group(n=10)were evaluated by mini-mental state scale(MMSE)and Montreal cognitive assessment scale(MoCA).The ratios of N-acetylaspartate(NAA),choline complex(Cho),creatine and creatine phosphate(Cr)and NAA/(Cr+Cho)in bilateral hippocampus were analyzed by 1H-MRS.The differences of cognitive score and metabolites among three groups were analyzed,and the correlation analysis was carried out.Result:The scores of MMSE and MoCA in VD group were significantly lower than those in non-VD group and control group(P<0.05).The NAA values of bilateral hippocampus in VD group were lower than those in non-VD group and control group(P<0.05).There were no significant differences in Cr and Cho among three groups(P>0.05).The value of NAA/(Cr+Cho)in bilateral hippocampus in VD group were lower than those in non-VD group and control group(P<0.05).The scores of MMSE and MoCA in VD group were positively correlated with NAA values in hippocampus,left hippocampus(r=0.86,0.78,P<0.05)and right hippocampus(r=0.81,0.75,P<0.05).There were no correlations between the scores of MMSE and MoCA and the values of Cr and Cho in hippocampus in VD group(P>0.05).The scores of MMSE and MoCA in VD group were positively correlated with NAA/(Cr+Cho)in hippocampus,left hippocampus(r=0.75,0.76,P<0.05)and right hippocampus(r=0.66,0.67,P<0.05).Conclusion:Patients with VD without hippocampal atrophy have abnormal hippocampal metabolism,which is characterized by the decrease of NAA and NAA/(Cr+Cho),and is correlated with cognitive level.1H-MRS combined with neuropsychological scale can provide the basis for the evaluation and diagnosis of VD patients.

【Key words】 Cognitive impairment; Proton magnetic resonance spectroscopy; Vascular dementia; Neuropsychological detection

First-authors address:Rehabilitation Hospital Affiliated of Fujian University of Traditional Chinese Medicine,F(xiàn)uzhou 350003,China

doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2019.18.002

腦卒中是引起血管性癡呆(vascular dementia,VD)的主要因素,65歲以上的腦卒中患者,25%~41%在3個(gè)月內(nèi)發(fā)展成VD,80歲以上的患者約52%將發(fā)展成VD[1-2]。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高,如何對(duì)血管性認(rèn)知功能損害進(jìn)行早期診斷、判斷預(yù)后及相關(guān)干預(yù)治療成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)研究中的一項(xiàng)重點(diǎn)課題。磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy,MRS)技術(shù)是一種無(wú)創(chuàng)性的功能性成像檢查方法,通過(guò)利用磁共振現(xiàn)象和化學(xué)位移作用,檢測(cè)分析活體組織內(nèi)特定代謝物質(zhì)的含量,可在影像技術(shù)發(fā)現(xiàn)腦部結(jié)構(gòu)性異常之前發(fā)現(xiàn)相關(guān)代謝產(chǎn)物變化,為進(jìn)一步深入研究VD的病理生理變化及腦內(nèi)代謝產(chǎn)物動(dòng)態(tài)改變提供了新的途徑[3-5]。既往的研究多集中于伴有海馬萎縮的VD患者,本文通過(guò)對(duì)無(wú)海馬萎縮的VD患者進(jìn)行氫質(zhì)子磁共振波譜(1H-MRS)檢測(cè),了解該類患者海馬區(qū)代謝產(chǎn)物的含量改變,如N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、膽堿復(fù)合物(Cho)、肌酸及磷酸肌酸(Cr)等,并結(jié)合神經(jīng)心理學(xué)量表,觀察VD患者M(jìn)RS各相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)與認(rèn)知水平的關(guān)系,了解神經(jīng)重塑后腦內(nèi)相關(guān)代謝物質(zhì)的變化,為VD患者的臨床觀察和治療提供參考依據(jù)?,F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2016年7月-2019年2月本院住院的VD患者21例(VD組),卒中后認(rèn)知功能正常的非VD患者19例(非VD組),健康對(duì)照者10例(對(duì)照組)。納入標(biāo)準(zhǔn):臨床特征、頭顱CT或顱腦MRI證實(shí)為腦卒中,采用1993年美國(guó)國(guó)立神經(jīng)系統(tǒng)疾病與卒中研究所和瑞士神經(jīng)科學(xué)研究國(guó)際協(xié)會(huì)(NINDS/AIREN)制定的血管性癡呆診斷標(biāo)準(zhǔn)[6];病程為腦卒中后3~12個(gè)月;發(fā)病前社會(huì)適應(yīng)能力良好,發(fā)病后能配合進(jìn)行認(rèn)知功能測(cè)試;年齡40~65歲。排除標(biāo)準(zhǔn):由阿爾茲海默病、顱內(nèi)占位、癲癇、腦外傷、顱內(nèi)感染等其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病引起的癡呆;MRI檢查存在海馬萎縮;有長(zhǎng)期酗酒和藥物濫用史;意識(shí)障礙或精神異常者。該研究已經(jīng)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn),患者知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1 神經(jīng)心理學(xué)檢查 簡(jiǎn)易精神狀態(tài)量表(MMSE):總分30分,正常值≥27分。蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(MoCA):總分30分,正常值≥26分。量表評(píng)分按統(tǒng)一操作規(guī)程及結(jié)果記錄規(guī)則進(jìn)行評(píng)價(jià)及計(jì)分,由筆者和經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后的兩名神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師完成。

1.2.2 磁共振及磁共振波譜檢查 所有入選對(duì)象的測(cè)試由西門子公司生產(chǎn)的3.0T超導(dǎo)型磁共振掃描儀完成。T2加權(quán)像為定位像,技術(shù)參數(shù):層厚度5 mm,矩陣240×320,TR=4 100 ms,TE=98 ms,F(xiàn)OV=201×230。感興趣區(qū)定位于雙側(cè)顳葉的內(nèi)側(cè)區(qū)域,包括海馬的頭、體、尾及海馬以外一部分的顳葉灰白質(zhì),并盡量避開(kāi)周圍腦脊液及顱底結(jié)構(gòu)的影響。99%水抑制程度的實(shí)現(xiàn)采用化學(xué)位移選擇飽和法(chemical shift-selecting saturation,CHESS)。信號(hào)采集利用單體素點(diǎn)分辨波譜(point resolved spectroscopy,PRESS)序列:TR=1 500 ms,TE=35 ms,NEX=8,采集次數(shù)128次。感興趣區(qū)的數(shù)據(jù)采集時(shí)間為3分10秒。數(shù)據(jù)由波譜分析軟件進(jìn)行處理,包括低通濾波、零填充、傅里葉變換、零階自動(dòng)更正及直流偏移基線校正等。1H-MRS主要分析質(zhì)子波譜的3個(gè)波峰,N-乙酰天門冬氨酸(NAA)峰位于2.04 ppm,肌酸(Cr)峰位于3.05 ppm,膽堿(Cho)峰位于3.23 ppm。軟件自動(dòng)識(shí)別并計(jì)算各代謝產(chǎn)物波峰的曲線下面積,根據(jù)設(shè)備給出的各代謝物信號(hào)強(qiáng)度的數(shù)值計(jì)算NAA、Cr、Cho及NAA/(Cr+Cho)的比值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 建立數(shù)據(jù)庫(kù),采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料符合正態(tài)分布以(x±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析(ANOVA),兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。神經(jīng)心理學(xué)評(píng)分與NAA、Cr、Cho及NAA/(Cr+Cho)的關(guān)系采用Spearman相關(guān)分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料比較 選取2016年7月-2019年2月本院住院的VD患者21例(VD組),其中男13例,女8例;年齡43~65歲,平均(53.48±6.29)歲;文盲2例,小學(xué)文化程度10例,中學(xué)及以上文化程度9例。卒中后認(rèn)知功能正常的非VD患者19例(非VD組),其中男10例,女9例;年齡41~64歲,平均(52.95±8.01)歲;文盲3例,小學(xué)文化程度9例,中學(xué)及以上文化程度7例。對(duì)照組10例,其中男6例,女4例;年齡40~62歲,平均(51.40±8.39)歲;文盲1例,小學(xué)文化程度5例,中學(xué)及以上文化程度4例。三組患者性別、年齡、文化程度比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。

2.2 神經(jīng)心理學(xué)量表比較 VD組MMSE、MoCA量表評(píng)分均低于非VD組和對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);非VD組MMSE、MoCA量表評(píng)分與對(duì)照組比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

2.3 海馬1H-MRS測(cè)得的代謝物值比較 VD組雙側(cè)海馬NAA值均低于非VD組和對(duì)照組(P<0.05),非VD組雙側(cè)海馬NAA值與對(duì)照組比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但有一定的下降趨勢(shì);VD組、非VD組和對(duì)照組Cr值比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);VD組、非VD組和對(duì)照組Cho值比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);VD組雙側(cè)海馬NAA/(Cr+Cho)值低于非VD組和對(duì)照組(P<0.05)。見(jiàn)表2。

2.4 神經(jīng)心理學(xué)評(píng)分與1H-MRS測(cè)得代謝物值的關(guān)系 VD組MMSE、MoCA量表評(píng)分與海馬NAA值均呈正相關(guān),左側(cè)海馬(r=0.86、0.78,P<0.05),右側(cè)海馬(r=0.81、0.75,P<0.05);VD組和非VD組MMSE、MoCA量表評(píng)分與海馬的Cr和Cho值均無(wú)相關(guān)性(P>0.05);VD組MMSE、MoCA量表評(píng)分與海馬NAA/(Cr+Cho)值均呈正相關(guān),左側(cè)海馬(r=0.75、0.76,P<0.05),右側(cè)海馬(r=0.66、0.67,P<0.05)。

3 討論

VD的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明,病理變化主要表現(xiàn)為梗死后的腦皮質(zhì)和白質(zhì)內(nèi)神經(jīng)元脫失和功能下降、跨突觸損傷和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的增生等,破壞了額葉-皮質(zhì)下環(huán)路的完整性,從而導(dǎo)致認(rèn)知障礙,突出表現(xiàn)為執(zhí)行功能障礙。認(rèn)知障礙除與額葉功能相關(guān)外,亦與丘腦、海馬、顳葉、頂葉功能相關(guān)[7],這說(shuō)明VD患者神經(jīng)細(xì)胞的受損不僅局限于腦卒中部位,在遠(yuǎn)隔部位也會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)細(xì)胞的損害。海馬作為記憶和認(rèn)知系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)缺血性損傷非常敏感。Konaka等[8]報(bào)道沙土鼠雙側(cè)前腦缺血5 min后再灌注,1個(gè)月時(shí)海馬CA1區(qū)明顯變薄,6個(gè)月時(shí)更明顯。Butler等[9]用大腦中動(dòng)脈閉塞模型發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)梗死伴有海馬神經(jīng)元遲發(fā)性死亡。Kril等[10]對(duì)小血管病變導(dǎo)致的癡呆患者尸檢發(fā)現(xiàn)海馬CA1區(qū)可見(jiàn)大量錐體細(xì)胞脫失,病理學(xué)改變明顯不同于AD的異常蛋白質(zhì)沉積。以上動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及臨床研究均提示,無(wú)論是局灶性還是全腦缺血,均可對(duì)海馬產(chǎn)生損傷,當(dāng)損傷到一定程度則會(huì)導(dǎo)致海馬萎縮,此時(shí)海馬的功能已不可逆。本研究專門選擇無(wú)海馬萎縮的VD患者進(jìn)行研究,該類患者很可能處于認(rèn)知功能障礙的可逆階段,如能早期準(zhǔn)確區(qū)分,可對(duì)延緩這部分患者的病情進(jìn)展提供幫助。

MRS技術(shù)檢測(cè)的NAA、Cho和Cr等物質(zhì)可以更敏感地反映神經(jīng)細(xì)胞的脫失、膠質(zhì)細(xì)胞的增生及能量代謝系統(tǒng)的改變[11-13]。NAA主要存在于神經(jīng)元和神經(jīng)軸突中,反映神經(jīng)元細(xì)胞的數(shù)量和功能;Cho

主要存在于星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞前體內(nèi),其升高反映了膠質(zhì)細(xì)胞的增生;Cr參與神經(jīng)細(xì)胞膜與髓鞘的構(gòu)成,維持組織的能量依賴系統(tǒng),在體內(nèi)各種狀態(tài)包括病理狀態(tài)下變化相對(duì)穩(wěn)定[14-15]。Hund-Georgiadis等[16]在研究中發(fā)現(xiàn)腦小血管病變(small vessel disease,SVD)患者半卵圓中心NAA/Cho

比率和NAA/Cr比率降低與注意力降低密切相關(guān)。Capizzano等[17]觀察到皮質(zhì)下缺血性血管性癡呆(subcortical ischemic vascular dementia,SIVD)患者額葉NAA含量降低程度與皮質(zhì)下腔隙性梗死灶數(shù)量、部位及皮質(zhì)下白質(zhì)損傷有關(guān),同時(shí)也觀察到海馬區(qū)NAA/Cr比值下降,Cho/Cr比值升高。本研究中,VD組患者的海馬NAA和NAA/(Cr+Cho)值均低于非VD組和對(duì)照組(P<0.05),提示VD患者雖然在影像學(xué)上未出現(xiàn)海馬萎縮,但已經(jīng)存在海馬代謝異常。同時(shí),本研究結(jié)果顯示,VD患者的海馬NAA和NAA/(Cr+Cho)值和認(rèn)知評(píng)分正相關(guān),1H-MRS值可為臨床上該類患者的認(rèn)知評(píng)估提供客觀指標(biāo)。

VD之前有一個(gè)過(guò)渡型,被稱為輕度血管性認(rèn)知障礙(vascular mild cognitive impairment,V-MCI)。Valenzuela等[18]研究發(fā)現(xiàn),該類患者額葉白質(zhì)NAA水平與執(zhí)行和注意功能存在相關(guān)性。劉娟等[19]通過(guò)對(duì)V-MCI患者進(jìn)行MRS檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其雙側(cè)丘腦灰質(zhì)NAA/Cr比率較健康對(duì)照組顯著降低,V-MCI組雙側(cè)丘腦NAA/Cr比率與MoCA總分、記憶、注意、語(yǔ)言、視空間與執(zhí)行功能等均呈正相關(guān)。樓海燕等[20]研究顯示,V-MCI組海馬NAA/Cr比率較健康對(duì)照組和無(wú)認(rèn)知障礙的腔隙性梗死組顯著降低。本研究中,非VD組神經(jīng)心理學(xué)量表評(píng)分與對(duì)照組比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),兩組1H-MRS值比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但非VD組NAA和NAA/(Cr+Cho)值有低于對(duì)照組的趨勢(shì),提示在認(rèn)知水平無(wú)明顯下降的情況下,卒中后患者的海馬代謝可能已經(jīng)發(fā)生變化。

綜上所述,VD患者在海馬萎縮前就可出現(xiàn)海馬代謝異常,表現(xiàn)為NAA和NAA/(Cr+Cho)值的降低,且與認(rèn)知水平呈相關(guān)性,說(shuō)明1H-MRS技術(shù)結(jié)合神經(jīng)心理學(xué)量表可對(duì)VD患者的臨床觀察和治療提供依據(jù)。對(duì)卒中后尚未發(fā)展成VD的患者,海馬1H-MRS值雖然有一定的下降趨勢(shì),但尚無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與本研究例數(shù)偏少有關(guān),今后需要在增加樣本數(shù)量的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步探討。

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