颅脑损伤患者脑血管反应性变化与认知功能障碍的关系研究

孙昆，金孝东，卞爱苗

·论著·

颅脑损伤患者脑血管反应性变化与认知功能障碍的关系研究

孙昆，金孝东，卞爱苗

目的 探讨颅脑损伤患者脑血管反应性(CVR)变化与认知功能障碍的关系。方法 选择2011年2月～2016年1月我院收治的150例颅脑损伤恢复期患者作为研究对象，均进行经颅多普勒超声(TCD)检查，测定患者双侧大脑中动脉(MCA)收缩期、舒张期血流速度(Vs、Vd)，计算平均血流速度(Vm)，记录Vm、血管阻力指数(RI)、屏气指数(BHI)，并采用蒙特利尔认知功能评定量表(MoCA)、简易精神状态检查(MMSE)评定所有患者认知功能，分析脑血管反应性指标与患者认知功能障碍发生的关系。结果 ①150例颅脑损伤患者MoCA评分≥26分(认知正常)者56例(37.33%)，<26分(认知障碍)94例(62.67%)；MMSE量表评分正常54例(36.00%)，认知障碍96例(64.00%)。②认知障碍组MCA Vs、Vm、BHI均低于认知正常组，其RI高于认知正常组，对比差异均有统计学意义(P<0.05)。③BHI与MoCA、MMSE评分均呈正相关，BHI与MoCA相关度最高(Pr=0.876，P<0.001)。结论 颅脑损伤患者BHI的变化与MMSE、MoCA评分呈正相关，BHI越低，患者认知功能障碍越严重。

颅脑损伤；脑血管反应性；认知功能障碍

颅脑损伤是临床常见脑血管疾病，认知功能障碍是其常见并发症。颅脑损伤后可引起脑血管壁、管腔及脑实质损害，引起脑血流动力学变化，造成脑部神经细胞缺损，进而引起认知功能受损。脑血管反应性(CVR)是目前用于评定脑微小血管功能、脑组织灌注及衡量脑血管储备能力的关键指标[1]。近期有研究者[2]发现，CVR损害是引起脑血管病的危险因素，同时与患者认知功能下降存在密切关联。基于此，为分析颅脑损伤患者CVR的变化与患者认知功能障碍发生的相关性，现对2011年2月～2016年1月收治的150例颅脑损伤患者展开了研究，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 纳入标准：经临床及影像学检查确诊；处于颅脑损伤恢复期；格拉斯哥昏迷量表(GCS)≥13分；意识清醒；知情且自愿签署研究同意书。排除标准：既往存在脑损伤史者；合并颅脑肿瘤者；急性脑损伤综合征者；合并糖尿病者；合并严重心肝肾肺功能障碍者；合并全身免疫性疾病者；经颅多普勒超声(TCD)无法获取满意频谱者或不能配合TCD检查者；脑梗死、腔隙性脑梗死、脑白质疏松者，颅脑血管中重度狭窄或闭塞者；已明确痴呆者。其中男79例，女71例；年龄25～70岁，平均(48.2±10.8)岁；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检查，采用德国Compumedics DWL Multi-Dop X4型TCD仪，选取丰富经验TCD医师探测患者颅内血流状况，观察患者双侧大脑中动脉(MCA)收缩期、舒张期血流速度(Vs、Vd)及阻力指数(RI)，计算平均血流速度(Vm)[Vm=(Vs+2Vd)/3]，并进行屏气试验，均在避光、避声的操作间内进行，屏气试验前1d勿吸烟、饮酒、饮咖啡。于患者双侧颞窗涂耦合剂，置脉冲波探头，频率2MHz，探测深度50～55cm，获取MCA近端血流信号，固定双侧探头，记录MBFA，240s后要求患者正常呼吸后屏息，时间15～30s，持续监测MCA血流速度，记录Vm峰值及患者屏息时间，待患者呼吸恢复正常后，重复操作过程，计算屏气指数(BHI)。BHI=(屏气Vm-静息Vm)×100/(静息Vm×屏气时间)。

1.3 认知功能评定 采用蒙特利尔认知功能评定量表(MoCA)[3]、简易精神状态检查(MMSE)量表[4]评定患者认知功能。MoCA量表包括视空间与执行能力、命名、记忆力、注意力、语言、抽象、延迟回忆、定向力等方面，总分0～30分，≥26分视为认知正常，<26分视为认知障碍。MMSE量表包括定向力、注意力和计算力、语言能力、即刻记忆、延迟记忆等方面，总分0～30分，未受教育、受教育年限低于6年、受教育年限>6年对应分界值为17分、20分、24分，低于各分界值视为认知功能障碍。

1.4 统计学处理 研究数据均录入SPSS19.0统计学软件，计量资料采用t检验，计数资料采用χ2检验，脑血管反应性与认知功障碍关系采用Pearson相关分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 不同MoCA评分患者脑血管反应性参数比较 150例颅脑损伤患者MoCA评分≥26分(认知正常)者56例(37.33%)，<26分(认知障碍)94例(62.67%)；认知障碍组MCA Vs、Vm、BHI均低于认知正常组，其RI高于认知正常组，对比差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

2.2 不同MMSE评分患者脑血管反应性参数比较 150例颅脑损伤患者MMSE量表评分正常54例(36.00%)，认知障碍96例(64.00%)；认知障碍组Vs、Vm、BHI均低于认知正常组，RI高于认知正常组(P<0.05)，见表2。

表1 不同MoCA评分患者脑血管反应性参数比较

注：与认知正常组比较*P<0.05

表2 不同MMSE评分患者脑血管反应性参数比较

注：与认知正常组比较*P<0.05

2.3 颅脑损伤患者脑血管反应性参数与MoCA、MMSE评分相关性分析 BHI与MoCA、MMSE评分均呈正相关，BHI与MoCA相关度最高(r=0.876，P<0.001)，见表3与图1～图2。

表3 颅脑损伤患者脑血管反应性参数与MoCA、MMSE评分相关性分析

图1 MoCA评分与BHI线性相关图

图2 MMSE评分与BHI线性相关图

3 讨 论

近年来，随着交通、建筑行业的快速发展，外力引起的机械性脑损伤及继发性大脑炎症反应增多，颅脑损伤发病率逐渐提升[5]。较常规脑血管疾病而言，外力所致脑组织创伤对患者大脑组织损伤更为严重，更易引起脑神经纤维功能受损，造成认知功能损害，影响患者日常生活及工作，带来严重的家庭及社会负担[6]。而明确颅脑外伤与认知功能障碍发生的关系，可为认知障碍的防治提供重要的指导。

CVR系脑血管在各因素作用下脑血管收缩及舒张能力的反映，为脑血管储备能力的关键构成部分。既往常将其用于评定脑血管调节能力及侧支循环状况，监测CVR的变化可明确患者脑血流灌注、代偿情况，有助于脑血管疾病的诊断及预后评估[7]。李慧英等[8]发现，CVR的改变与多种病理因素有关。也有研究者[9]表示，CVR受损是引起缺血性脑卒中发病的独立危险因素。但早期研究主要集中于CVR变化在脑血管疾病发病机制的作用，而围绕其与认知障碍的关系则少见报道。Degnan 等[10]表示，随着年龄的增加，CVR降低，两者呈负相关，而痴呆、认知功能障碍同样随年龄的增加而增高，因此认为CVR的降低可能与患者认知受损存在关联。

目前用于测定CVR的方式包括CT灌注成像、TCD、MRI、单光子发射计算机体层摄影(SPECT)、正电子发射计算机体层摄影(PET)等[11]，其中SPECT、PET等均存在放射性损伤，且检测费用昂贵，难以推广，且可接受度低。相对而言，TCD无创、无辐射、操作简单、价格低廉，是目前用于脑血管功能评定的常用手段，其可通过配合屏气试验计算BHI值来评定CVR的变化，可操作性强。颅脑内小血管对血液内二氧化碳分压的改变较为敏感，当二氧化碳分压增加时，二氧化碳可快速透过血-脑屏障，导致小血管附近酸碱值(pH)降低，促进平滑肌舒张，导致血管阻力降低，增加颅内大血管血流量，引起血流速度增加，因此TCD可用于评定颅脑损伤患者脑血流灌注情况[12-13]。在进行TCD屏息试验时，患者屏息引起二氧化碳潴留，血液内二氧化碳浓度上升，激发微小血管扩张，导致颅脑大血管血流速度发生改变，因此可将屏息前后患者脑血流变化程度来反映脑血管反应性[14]。但由于不同患者屏息时间可控性差，因此将BHI作为平均血流速度的变化率可更为精确地评定脑血管反应性。BHI系CVR能力的反映，颅脑微小血管功能的正常则是保持CVR稳定的前提条件。

本研究中，所有颅脑损伤恢复期患者均采用MMSE、MoCA量表评定其认知功能，并按照认知程度分组，结果发现，颅脑损伤患者认知障碍发生率超过60%，与方芳[15]、黄久评[16]、田磊等[17]结论相近。而进行TCD屏息试验发现，颅脑损伤后认知障碍患者其大脑中动脉Vs、Vm及BHI均低于认知正常组，RI高于认知正常患者，表明颅脑损伤伴认知障碍患者其脑血管反应性降低，微小血管舒张功能受损，脑血管阻力上升，颅内大血管血流量降低，脑血流速度减缓，储备功能降低。且相关性分析结果显示，BHI与MMSE、MoCA评分均呈正相关，提示随BHI的降低，患者认知功能降低，且BHI与MoCA评分相关度较高，提示BHI可能为颅脑损伤患者认知功能障碍发生的关键预测因子。但本研究纳入样本数量较少，且尚未分析不同类型认知障碍患者BHI的变化，同时尚未设立正常对照组，未纳入年龄、基础疾病等基线情况对患者CVR的影响，有其局限性，需扩充样本量，设立正常对照组，纳入年龄、其他相关因素进行进一步深入研究。

综上所述，颅脑损伤患者CVR的变化与患者认知功能的变化存在密切关联，其BHI的变化与MMSE、MoCA评分呈正相关，BHI越低，患者认知功能障碍越严重。

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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缩略语

本刊对一些常用的词汇，如CT、MRI将允许直接使用缩写；对以下常用词汇，可在第1次出现时不标注英文全称，即写出中文全称后，直接用英文缩写。例如：一氧化氮(NO)。

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

缩略语中文全称ACA大脑前动脉ACoA前交通动脉ACTH促肾上腺皮质激素ADH抗利尿激素CCA颈总动脉CO一氧化碳CO2二氧化碳CPA小脑脑桥角CTACT血管成像CTPCT灌注成像DSA数字减影血管造影DTI弥散张量成像DWI弥散加权成像ECA颈外动脉FLAIR液体衰减反转恢复序列fMRI功能性磁共振缩略语中文全称FSH卵泡刺激素GCS格拉斯哥昏迷量表GH生长激素GOS格拉斯哥预后量表HE苏木素-伊红ICA颈内动脉IL白细胞介素KPSKarnofsky功能状态评分LH促黄体激素MCA大脑中动脉MEP运动诱发电位MMP基质金属蛋白酶MRA磁共振血管成像mRS改良Rankin量表MRV磁共振静脉成像MRS磁共振波普缩略语中文全称NO一氧化氮PCoA后交通动脉PET正电子发射断层显像术PRL催乳素PICA小脑后下动脉PWI灌注加权成像SEP体感诱发电位SPECT单光子发射计算机断层显像术STA颞浅动脉TCD经颅多普勒超声TH甲状腺激素TSH促甲状腺素T1WIT1加权成像T2WIT2加权成像WHO世界卫生组织

223300南京医科大学附属淮安市第一医院神经外科

金孝东

10.3969/j.issn.1672-7770.2017.04.014

R651.1

A

1672-7770(2017)04-0296-04