轻度认知障碍患者血管狭窄程度与脑电图功率谱改变的关系

周少旦 刘 娟 郭 洁 汪志云 马 倩 姜 玉 臧大维 姚 扬

短篇论著

轻度认知障碍患者血管狭窄程度与脑电图功率谱改变的关系

周少旦 刘 娟 郭 洁 汪志云 马 倩 姜 玉 臧大维 姚 扬△

目的研究轻度认知障碍（MCI）患者的颅内血管狭窄程度与脑电功率谱改变的关系。方法将71例MCI患者根据其头核磁血管检查（MRA）分为3组，无血管狭窄（A）组28例、轻度血管狭窄（B）组23例及重度血管狭窄（C）组20例，进行常规脑电图（EEG）记录，比较分析3组的主频分布和频段相对功率值。结果与A组（4.10± 0.03）mV2/Hz比较，B组（3.22±0.03）mV2/Hz、C组（2.41±0.02）mV2/Hz脑电图α2频段相对功率值下降。δ频段相对功率值升高，3组依次为（1.31±0.01）mV2/Hz、（1.62±0.01）mV2/Hz和（2.12±0.02）mV2/Hz。θ/α1值随着血管狭窄程度升高，3组依次为0.72±0.06、0.81±0.05和1.27±0.05。结论MCI患者α2、δ频段相对功率值及θ/α1值对患者血管狭窄程度可能具有提示意义。

认知障碍；脑电描记术；自主神经系统；信号处理，计算机辅助；血管；缩窄，病理性；功率谱分析

轻度认知功能障碍（mild cognitive impairment，MCI）是指有记忆障碍和其他轻度的认知损害，介于正常老年和轻度痴呆之间的一种过渡状态[1]。10%～15%的MCI患者可能进展为老年痴呆，已成为痴呆的高危人群。目前血管性疾病及缺血性脑损伤对于MCI的影响尚存争议，但大多数颅内血管狭窄的患者在出现认知障碍后5年内都有发展成为痴呆的危险[2]。本研究旨在探讨MCI患者的颅内血管狭窄程度与脑电功率谱改变之间的关系，寻找诊断MCI患者血管狭窄情况的脑电图指标。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2010年1月—2012年5月我科门诊MCI患者71例，符合2005年中国防治认知功能障碍专家组提出的MCI诊断标准[3]，根据其头核磁血管检查（MRA）结果分为无血管狭窄（A）组、轻度血管狭窄（B）组及重度血管狭窄（C）组，3组性别、年龄及简易智能状态量表（MMSE）评分差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。所有对象了解并同意参加研究。

Table 1 Demographic characteristics and MMSE scores between three groups表13组之间性别、年龄及MMSE评分情况

1.2 方法 采用Bio-logic公司生产的Netlink40数字化脑电图。描记时室内安静，被检查者平躺于检查床上，检查过程中保持清醒、闭眼、放松，按照国际10-20系统，在头皮上放置16个盘状电极，两侧耳垂放置参考电极，进行单极导联描记。增益100 V，高频滤波30 Hz，时间常数0.3 s，采样频率250 Hz，描记时间为1 h，采用滑动窗技术选取无眼动及其他伪差的脑电图30 s，进行快速傅立叶转换，得到功率值。计算各频段的相对功率值及比值。自发脑电通常按其频率分类，分为δ波（0～4 Hz），θ波（4～8 Hz），α波（8～12 Hz），β波（13～30 Hz），γ波（30 Hz以上）等。相对功率值计算方法：某频段相对功率值=某频段功率/各频段功率总和。

1.3 统计学方法 采用SPSS 16.0进行统计学处理。计量资料以±s表示。多组间比较采用方差分析，组间多重比较采用Bonfferoni-t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组各频段相对功率谱密度比较 脑电图脑区δ频段相对功率值B组高于A组，低于C组。脑电图脑区α2频段相对功率值B组低于A组，高于C组（P＜0.05）。各组间脑电图脑区θ、α1与α3频段相对功率值差异无统计学意义（均P＞0.05），见表2、图1。

Table 2 Comparison of relative power spectum density between three groups表2 3组各频段相对功率谱密度比较（mV2/Hzs）

Table 2 Comparison of relative power spectum density between three groups表2 3组各频段相对功率谱密度比较（mV2/Hzs）

＊＊P＜0.01；a与A组比较，b与B组比较,P＜0.05，表3同

组别A组B组C组F n δ θ 28 23 20 1.31±0.01 1.62±0.01a2.12±0.02ab348.01＊＊1.26±0.04 1.37±0.05 1.33±0.03 1.29 α1 1.49±0.03 1.38±0.05 1.34±0.06 2.36 α2 4.10±0.03 3.22±0.03a2.41±0.02ab1 178.51＊＊α3 3.82±0.20 3.46±0.06 3.62±0.05 2.57

2.2 各组各频段功率谱比值比较 脑电图θ/α1值C组高于A组与B组，B组高于A组（P＜0.05），各组间脑电图脑区α1/α2值与α2/α3比值差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

Figure 1 Typical traces of the EEG between three groups图1 3组脑电图示例

Table 3 Comparison of band power ratios between three groups表3 3组各频段功率比值比较 （±s）

Table 3 Comparison of band power ratios between three groups表3 3组各频段功率比值比较 （±s）

组别A组B组C组F n 28 23 20 θ/α1 0.72±0.06 0.81±0.05a1.27±0.05ab1 112.98＊＊α1/α2 0.48±0.04 0.52±0.05 0.49±0.03 0.56 α2/α3 1.31±0.30 1.26±0.11 0.89±0.20 0.88

3 讨论

常规脑电图一直用目测分析法，主要测量分析脑电的基本频率、波幅和波形特点。这种粗略的、以定性和半定量为主的分析方法无法提取脑电活动中所包含的丰富特征和信息。20世纪80年代末期以来，定量脑电图（quantitative electroencephalography，QEEG）技术广泛应用。功率谱分析是使用快速傅里叶转换（FFT）等方法，将脑电波幅随时间的变化转化为脑电功率随时间的变化，从而可直接观察各个频段脑电的分布与变化情况。

脑电图的频段与认知功能有一定联系，其中联系最紧密的是θ波[4-5]。α节律波是静息节律，其可能与工作记忆和长时程记忆有关[6]。θ节律与认知过程和海马-皮质联系有关，在搜寻或震动任务中θ节律与警觉、觉醒或就绪有关[7]。δ波的功能性相关和θ波类似，主要是在认知处理上[8]。但是，将节律和功能一一对应是不可能的，这些节律各自有多种功能，很多因素影响着其具体的功能，如振幅增大、时间锁定、相位锁定、延迟和持续时间等。一般的假设是大脑的复杂功能由多种节律的叠加产生，复杂刺激是一个多种波（包括α、θ、δ、γ等）在选择性分布网络中的叠加[9]。

一般认为MCI患者脑电图表现为正常或仅仅α频率减慢或慢波活动增多[10]，对MCI的诊断价值不大。有研究显示，MCI患者颞顶枕叶、扣带回等脑区葡萄糖代谢降低，血流灌注下降[11-13]。上述病理生理改变必然导致MCI患者脑电活动异常。在本研究中，血管狭窄组患者脑电图α2频段相对功率值下降，δ频段相对功率值升高，θ/α1值随着血管狭窄程度升高，提示其对MCI患者血管狭窄程度起到了一定警示作用。脑电图作为简便、经济、普及程度最广的脑电生理检查，如将其用于MCI的辅助诊断，对提高MCI的诊断率，提高痴呆的防治水平特别是其预后提示均有重要意义。

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（2013-01-29收稿 2013-08-22修回）

（本文编辑 魏杰）

R749.1

A【DOI】10.3969/j.issn.0253-9896.2014.01.023

天津医科大学一中心临床学院（邮编300192）△

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