经颅多普勒超声检测阿尔茨海默病患者脑血流动力学变化特点的研究

拜合提亚·塔依尔 刘培琴 周晓辉 穆玉明

·临床研究·

经颅多普勒超声检测阿尔茨海默病患者脑血流动力学变化特点的研究

拜合提亚·塔依尔 刘培琴 周晓辉 穆玉明

目的应用经颅多普勒（TCD）检测阿尔茨海默病（AD）患者脑血流动力学变化，探讨该变化与AD患者认知功能受损之间的联系。方法选取AD患者40例（AD组）和认知功能正常且年龄与之匹配的老年患者43例（对照组），应用TCD检查两组所探测颅内动脉的平均血流速度（MFV）和搏动指数（PI），并对其结果进行对比；同时分析其与认知功能的关系，ROC曲线计算各血流动力学参数曲线下面积。结果AD组所探测颅内动脉MFV值均较对照组减低，PI值均较对照组升高，差异均有统计学意义（均P<0.05）。AD组简易智能状态检查表评分与所探测颅内动脉平均MFV呈正相关（r=0.82，P<0.05），与平均PI呈负相关（r=-0.81，P<0.05）。所探测颅内动脉血流动力学参数的ROC曲线下面积均>0.7。结论颅内动脉MFV降低和PI升高是AD患者脑血流动力学的变化特点，该变化的程度与认知功能受损的程度相关。TCD不仅对AD具有一定的诊断价值，还可评估AD患者的认知功能，具有重要临床应用价值。

超声检查，多普勒，彩色，经颅；阿尔茨海默；血流动力学，脑；血流速度；搏动指数

阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）是一种起病隐匿的进行性发展的痴呆。关于此病的研究有多种病因学说，多数学者［1-2］认为β淀粉样蛋白（β-amyloid protein，Aβ）的沉积是导致AD发生发展的核心环节。而近期研究［3］认为Aβ的沉积仅是AD的病理标志，脑灌注量减少才是AD发生发展的基础。经颅多普勒（transcranial Doppler ultrasound，TCD）作为一种无创、便捷、经济的检查手段，可实时提供受检者脑血流动力学参数［4］。本研究通过应用TCD检测AD患者脑血流动力学变化特点，探讨其与认知功能的相关性，旨在评价TCD在诊断AD中的价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2014年1月至2015年12月在我院住院治疗的认知功能正常的老年患者和AD患者共83例，其中AD患者40例（AD组），男25例，女15例，年龄60～84岁，平均74岁；对照组43例，男25例，女18例，年龄60～84岁，平均71岁。AD组纳入标准：①AD诊断符合美国神经病学、语言障碍及梗死-老年性痴呆和相关疾病学会中可能或很可能诊断为AD的标准［5］；②简易智能状态检查表（MMSE）评分3～24分。AD组排除标准：①诊断为其他非AD类型的痴呆患者；②诊断为精神错乱的患者；③因长期嗜酒、吸毒、服用精神性药物而无法正确评价认知功能者；④正常压力性脑积水、颅内占位性病变、维生素B12缺乏、甲状腺功能低下及神经梅毒等因素所致痴呆患者；⑤临床证实存在颅内外血管狭窄的患者。两组一般资料比较差异无统计学意义，具有可比性。

二、仪器与方法

使用德力凯多通道经颅彩色多普勒超声诊断仪，探头频率1.6MHz。两组受检者取仰卧位或头低位，经颞窗、枕窗及眼窗分别探测双侧大脑前动脉（anterior cerebral artery，ACA）、大脑中动脉（middlecerebralartery，MCA）、大脑后动脉（posterior cerebral artery，PCA）、颈内动脉（internal carotid artery，ICA）、椎动脉（vertebral artery，VA）及基底动脉（basilar artery，BA），获得其平均血流速度（mean flow velocity，MFV）和搏动指数（pulsatility index，PI）。

三、统计学处理

结果

一、两组一般情况比较

AD组有6例，对照组有3例颞窗不透，导致行TCD检查时颈内动脉系统无法探及，仅能获得椎-基底动脉系统的血流动力学信息。两组MMSE评分比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组一般情况比较

二、两组血流动力学参数比较

AD组所探测颅内动脉的MFV值均低于对照组，PI均高于对照组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。两组组内比较，左右两侧动脉的血流动力学参数比较差异无统计学意义。见图1和表2，3。

图1 两组TCD检查图像

三、直线相关分析结果

AD组所探测颅内动脉平均MFV与MMSE评分呈正相关（r=0.82，P＜0.05），平均PI与MMSE评分呈负相关（r=-0.81，P＜0.05）。见图2，3。

四、ROC曲线结果

所探测颅内动脉MFV和PI的曲线下面积均＞0.7。其临界值对应的敏感性和特异性见表4。

讨论

AD是一种常见的以认知功能进行性下降、记忆力进行性减退、失语、失用、失认，伴或不伴性格、情感及行为改变为临床表现的进行性神经退行性病变［6］。

表2 两组所探测颅内动脉MFV和PI比较（±s）

表2 两组所探测颅内动脉MFV和PI比较（±s）

LMCA：左侧大脑中动脉；LACA：左侧大脑前动脉；LICA：左侧颈内动脉；RMCA：右侧大脑中动脉；RACA：右侧大脑前动脉；RICA：右侧颈内动脉；MFV：平均血流速度；PI：搏动指数。

LMCA LACA LICA RMCA RACA RICA组别MFV（cm/s） PI MFV（cm/s） PI MFV（cm/s） PI MFV（cm/s） PI MFV（cm/s） PI MFV（cm/s） PI AD组对照组P值43.68±5.07 53.20±5.63 0.00 1.16±0.17 0.96±0.15 0.00 39.12±5.09 45.99±7.35 0.00 1.18±0.19 0.91±0.15 0.00 40.97±4.09 49.66±6.59 0.00 1.18±0.20 0.95±0.16 0.00 43.03±6.64 52.93±7.06 0.00 1.23±0.22 0.96±0.13 0.00 38.03±6.44 44.66±7.02 0.00 1.22±0.23 0.96±0.15 0.00 40.70±5.93 49.77±7.74 0.00 1.18±0.19 0.93±0.17 0.00

表3 两组所探测椎-基底动脉MFV和PI比较（±s）

表3 两组所探测椎-基底动脉MFV和PI比较（±s）

LPCA：左侧大脑后动脉；LVA：左侧椎动脉；BA：基底动脉；RPCA：右侧大脑后动脉；RVA：右侧椎动脉；MFV：平均血流速度；PI：搏动指数。

LPCA LVA BA RPCA RVA组别MFV（cm/s）MFV（cm/s）MFV（cm/s）MFV（cm/s）MFV（cm/s）AD组对照组P值28.57±4.46 31.83±3.80 0.00 PI 1.15±0.19 0.92±0.14 0.00 25.04±7.08 32.94±6.15 0.00 PI 1.16±0.21 0.89±0.13 0.00 27.80±5.60 36.70±5.33 0.00 PI 1.21±0.21 0.93±0.17 0.00 28.14±5.15 32.84±4.45 0.00 PI 1.18±0.18 0.88±0.18 0.00 24.51±7.26 32.27±6.55 0.00 PI 1.16±0.19 0.91±0.15 0.00

图2 AD组所测颅内动脉平均MFV与MMSE评分相关性散点图

图3 AD组所测颅内动脉平均PI与MMSE相关性散点图

表4 颅内动脉MFV和PI的ROC曲线下面积、临界值、敏感性及特异性

关于AD的病因及发病机制，“Aβ的沉积”学说长期处于主导地位，且Aβ沉积所形成的淀粉样斑块被认为是AD的病理标志［1-2］。但近期研究［7］认为脑灌注量的降低才是AD发病的起始因素。脑灌注量的降低将导致脑内代谢异常［8］、神经血管单元及血脑屏障功能障碍［9］、氧化应激引起神经元及血管内皮细胞死亡［10］等，这一系列改变均可导致Aβ的沉积，最终导致认知功能障碍，直至发展为AD。Li等［11］的动物实验结果也与上述理论相符。尽早发现导致脑灌注量降低的血管功能改变，临床上就能越早采取治疗措施达到预防或延缓AD发生的目的［12］。本研究结果发现，颅内动脉血流速度及顺应性降低与AD之间存在紧密的联系，在TCD检查上表现为动脉MFV降低和PI的增高。MFV降低和PI升高的现象广泛存在于AD患者的颈内动脉系统与椎-基底动脉系统，说明AD患者存在脑血流量减少表现，该结果与文献［12-13］报道基本一致。

MMSE量表评分是临床上评价认知功能最常用的方法，本研究结果显示，AD组所测颅内动脉平均MFV和PI与MMSE评分具有相关性，即AD患者脑血流动力学异常的程度越大，认知功能受损的程度越严重。由此可推断，TCD检查可以评估AD患者认知功能受损情况。

ROC曲线是为了探究TCD检查对AD的诊断价值。本研究中，所探测的各颅内动脉MFV和PI的曲线下面积均>0.7，且部分在0.8以上，表明TCD具有良好的诊断价值，TCD对颅内动脉段血流动力学的评估很关键。通过ROC曲线所得到各颅内动脉MFV和PI的临界值，这为研究AD患者脑血流动力学改变提供了定量的信息。由ROC曲线所计算出的临界值推断，对照组中有35例患者存在MFV降低、PI升高的表现，但其中77%的研究对象受累动脉不足5只，范围局限。之所以未表现出任何认知功能降低可能得益于通过Willis环建立的侧支循环。AD组所有研究对象均表现出不同程度的MFV降低和PI升高，且70%的患者受累动脉超过5支，近50%的研究对象受累动脉段超过10支。从上述数据中可以发现，AD患者脑血流动力学改变广泛存在于构成Willis环的所有动脉段，故无法通过建立侧支循环补偿减少的脑灌注量，导致大脑血氧供应减少，直至发展成为AD。由此推断，广泛的颅内动脉MFV降低和PI升高是AD患者脑血流动力改变的最主要特点。另外，当发现认知功能正常的老年患者表现出该脑血流动力学特点时，应尽早采取干预手段，预防AD的发生。

综上所述，颅内动脉MFV降低和PI升高是AD患者脑血流动力学的变化特点，该变化的程度与认知功能受损的程度相关。TCD不仅对AD具有一定的诊断价值，还具有评估AD患者治疗效果的潜力。今后还需扩大样本量进行前瞻性研究，进一步明确TCD的诊断标准，探究TCD发现高危对象的能力，从而做到早期干预、预防或延缓AD的发生。

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Evaluation of cerebral hemodynamic changes of Alzheimer’s disease by transcranial Doppler ultrasound

Baihetiya·Tayier，LIU Peiqing，ZHOU Xiaohui，MU Yuming
Department of Echocardiography，First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University，Urmuqi 830001，China

ObjectiveTo evaluate the cerebral hemodynamic changes of Alzheimer’s disease（AD）by transcranial Doppler ultrasound（TCD），and to explore into the relationship between cognition impairment and these changes.MethodsForty AD patients and 43 non-demented controls were recruited.TCD was employed to assess the mean flow velocity（MFV）and pulsatility index（PI）of intracranial arterial segments.Comparison of MFV and PI between the two groups were conducted.Pearson correlation analysis was used to detect the relationship between hemodynamic parameters and cognitive function.The area under ROC curve of the hemodynamic parameters was calculated.ResultsMFV in AD group was lower than that in control group（P<0.05），while PI in AD group was higher than that in control group（P<0.05）.MFV was positively related to mini-mental state examination（MMSE）score（r=0.82，P<0.05），while PI was negatively correlated to MMSE score in AD group（r=-0.81，P<0.05）. The area under ROC curve showed that the vast majority of the measurements for PI and MFV in the arteries of interest were larger than 0.7.ConclusionDecreased MFV and increased PI are the hemodynamic characteristiccs of AD patients，which is related to the cognition impairment.TCD might have a diagnostic potential and may also evaluate the cognitive level of AD patients.

Ultrasonography，Doppler，color，transcranial；Alzheimer’s disease；Hemodynamic，cerebral；Flow velocity；Pulsatility indexindex

R742；R445.1 ［文献标识码］A

2016-06-21）

830001 乌鲁木齐市，新疆医科大学第一附属医院心脏超声诊断科（拜合提亚·塔依尔、刘培琴、穆玉明），干部病房内一科（周晓辉）通信作者：穆玉明，Email：mym1234@126.com