颈内动脉重度狭窄患者支架术后认知功能与SPECT 血流动力学检测的相关性

时宝林 吴春丽 苗艳霞 张淑云 张跃其 宋石磊

潍坊市人民医院1神经内科，2产一科，3急诊部（山东潍坊261000）

颈内动脉（internal carotid artery，ICA）重度狭窄是缺血性脑卒中的主要危险因素之一，目前认为ICA 狭窄对认知功能有负面影响，但机制尚未不明确［1］。颈动脉支架置入术（carotid artery stenting，CAS）可显著降低ICA 重度狭窄患者发生缺血性卒中的风险［2］。已有许多研究分析了CAS 对ICA 狭窄患者认知功能的影响，本课题组前期相关研究显示相较于药物治疗，ICA 狭窄患者行CAS 后远期记忆力以及注意力等有所改善［3］，但目前关于CAS 对ICA 狭窄患者的认知功能影响仍然存在争议［4］，并且尚不清楚ICA 狭窄患者认知功能受损的机制。

脑血管反应性（cerebrovascular reactivity，CVR）可作为脑血流灌注储备的量度，反映脑动脉在内外环境改变下自我调节的能力。GONZALEZ等［5］使用经颅多普勒检测116 例ICA 重度狭窄患者的屏气指数发现，有1∕3 的患者CVR 明显降低。CHOI 等［6］采用MRI 或单光子发射计算机断层成像（SPECT）进行脑灌注分析，发现在27 例ICA 重度狭窄患者中17 例存在脑血流量（cerebral blood flow，CBF）严重降低，CVR 下降。目前认为SPECT测量的CBF 和CVR 降低是缺血性卒中的危险因素［7］。SPECT 是检测CBF 的经典方法，当ICA 狭窄致CBF 下降时，SPECT 可即刻反映出动脉供血区内血流灌注情况，临床上常将SPECT 联合扩张激发试验评估CVR。ICA 重度狭窄患者CAS 术后CBF 和CVR 可明显改善，但血运重建后脑血流动力学改善对认知功能的影响尚不明确［2］。本研究以SPECT 检测血流动力学参数，旨在通过分析ICA 重度狭窄患者CAS 前后认知功能和血流动力学改变，阐明脑血流动力学与认知功能间的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取自2014年10月至2017年9月于本院住院的ICA 重度狭窄并接受CAS 手术治疗的79 例患者，符合以下条件：（1）CAS 术前均经全脑血管造影评估ICA 狭窄程度，存在单侧ICA严重狭窄（依据NASCET 标准［8］，有症状患者狭窄率≥50%，无症状患者狭窄率≥70%）；（2）可保持日常生活自理（改良Rankin 量表0～2 分）；（3）入院时MRI 平扫显示无梗死灶或梗死灶最大径＜1 cm；（4）可完成CAS 后至少6 个月的随访；（5）能配合完成认知评估；（6）既往无脑卒中病史；（7）其他头颈部主要血管无明显狭窄或狭窄程度＜30%。排除标准：（1）既往有精神疾病病史者；（2）其他原因引起的认知功能损害（如阿尔茨海默病、额颞痴呆、路易体痴呆等）；（3）恶性肿瘤等危及生命的严重疾病以及其他预期生命不足6 个月的患者；（4）存在心力衰竭或睡眠呼吸暂停等影响脑灌注的患者；（5）特殊原因导致患者血管狭窄或闭塞，如动脉炎、颈动脉夹层患者。所有入选患者均知情同意，本研究经本院伦理委员会审核通过。

1.2 全脑血管造影检查 采用西门子公司产数字减影血管造影机进行头颈部全脑血管数字减影造影。狭窄程度计算方法参照“NASCET”标准，即狭窄程度（%）=（1-狭窄处最小血管直径∕狭窄远端正常血管直径）×100%。

1.3 SPECT 检测 在脑血管造影检查后1 周内进行1 次静息脑血流灌注断层显像和1 次CO2吸入激发脑血流灌注断层显像。使用SPECT 扫描仪（GE公司，Infinia Hawkeye 型）检测，第1 次SPECT 检查为静息状态，静脉注射显像剂为99mTc-ECD（中国原子能科学研究院提供，放射化学纯度＞95%），每次注射剂量1 110 MBq，注射体积＜1 mL。第2 次SPECT 检查为CO2吸入激发状态，在第1 次检查2 d 后吸入含有5%CO2和95%O2的混合气体（流速为4 L∕min，吸入1 min），吸入结束后立即行SPECT检查。

1.4 CBF 检测及CVR 评估 采用相对脑血流量（rCBF）评估脑血流情况［9-10］。兴趣区域（ROIs）选择左右两侧大脑中动脉区域。重建图像由2 名核医学科高级职称医师共同阅片，2 名医师对实验设计不知情，所有阅片结果2 名医师均取得一致结论。定量计算CVR公式为：CVR（%）=100×（rCBFCO2 吸入-rCBF静息）∕rCBF静息，其中rCBF静息和rCBFCO2 吸入分别代表CO2吸入前后的rCBF。将rCBF 下降超过10%视为CBF 下降，CVR ＜10%定性为CVR 下降［11］，根据上述狭窄同侧大脑中动脉区域的血流动力学改变，将患者分为3组：1 型组（rCBF ≥10%，CVR ≥10%），2 型组（rCBF≥10%，CVR ＜10%）和3型组（rCBF ＜10%，CVR ＜10%）。

1.5 神经心理学评估 使用可重复组套神经心理状态评估表（repeatable battery for the assessment of neuropsychological status，RBANS）评估认知功能。认知功能评估分别在术前及术后6 个月时进行，评估由经过统一培训和考试合格的2 名测评员完成，取2 名测评员的平均分值。

1.6 CAS 围手术期处理 术前常规口服阿司匹林肠溶片100 mg∕d 和氯吡格雷75 mg∕d，连服3 d。局部麻醉下采用Seldinger 股动脉插管技术穿刺，全身肝素化，先行造影确定狭窄部位、程度。将指引导管的头端置于颈总动脉中上段，在路图导引下将Spider 保护伞送入狭窄段远端，送入Precise自膨式支架，完全覆盖狭窄段，缓慢释放PRECISE自膨式支架（Cordis 公司）。术后常规口服阿司匹林肠溶片100 mg∕d 和氯吡格雷75 mg∕d。

1.7 统计学方法 采用SPSS 19.0 统计软件分析，正态分布的计量资料以表示。术前与术后两两比较采用配对t检验，多组间比较采用单因素方差分析，然后根据Tukey 检验对3组间的数据进行比较。计数资料使用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组一般资料特征 表1总结了3组的临床数据。入组患者中男55 例，女23 例；平均年龄70.5 岁（48～81 岁）。有症状者24 例，包括14 例短暂性脑缺血，10 例轻度卒中，无症状者54 例。5 例患者在CAS 后出现高灌注综合征（hyperperfusion syndrome，HPS），给予对症处理后5 例患者后期完全康复。本研究中未出现死亡患者。3组间年龄、性别、教育年限及合并疾病危险因素（高血压病、糖尿病、高脂血症等）差异无统计学意义。3组颈 动脉狭窄率分别为（77.6±12.6）%、（80.3 ±12.9）%和（91.9±3.1）%，3 型患者中颈动脉狭窄率显着增高（P＜0.001）。1 型、2 型和3 型患者术CAS 后HPS 发生率分别为0%、3.8%和17.4%，3型患者中显着增高（P=0.033）。

表1 各组型患者一般资料比较Tab.1 Comparison of clinical data among 3 groups ±s

表1 各组型患者一般资料比较Tab.1 Comparison of clinical data among 3 groups ±s

注：与其他两组相比较，*P＜0.05

例数年龄（岁）男性［例（%）］左侧ICA 狭窄［例（%）］狭窄率（%）症状性患者［例（%）］受教育年限高血压病［例（%）］糖尿病［例（%）］高脂血症［例（%）］房颤［例（%）］HPS［例（%）］1 型组29 71.2±7.8 22（75.9）13（44.8）77.6±12.6 6（20.7）7.20±3.54 10（34.5）6（20.7）4（13.8）3（10.3）0（0）2 型组26 69.8±8.7 18（69.2）14（53.8）80.3±12.9 7（26.9）6.75±3.84 7（26.9）5（19.2）3（11.5）3（11.5）1（3.8）3 型组23 70.3±6.5 15（65.2）11（47.8）91.9±3.1*11（47.8）6.25±4.18 8（34.8）6（26.1）5（21.7）4（17.4）4（17.4）*统计值-F=0.230 χ2=0.720 χ2=0.451 F=12.125 χ2=4.645 F=0.394 χ2=0.465 χ2=0.365 χ2=1.052 χ2=0.619 χ2=6.806 P 值-0.795 0.698 0.798＜0.001 0.098 0.676 0.792 0.833 0.591 0.734 0.033

2.2 CAS 前后组间认知功能 3组患者CAS 前RBANS 的平均值分别为（82.9±13.3）分、（81.7± 12.3）分和（70.7±12.0）分，都低于90 分（正常人群平均分值范围90～109［12］），表明ICA 严重狭窄患者的认知功能受损，其中3 型组低于1 型（P=0.003）和2 型患者（P=0.009），1 型和2 型组间差异无统计学意义（P=0.934）。在RBANS的子项中，3 型患者在即刻记忆（P=0.001）、延迟记忆（P=0.033）、视空间（P=0.010）和注意力（P=0.018）的分值低于1 型患者。此外3 型患者的即刻记忆（P=0.017）、视觉空间（P=0.003）受损比2 型患者明显。CAS 术后1 型组和2 型组的RBANS 总分均值都达到了正常人群的分值范围，但3 型组RBANS 总分仍低于正常范围低值，但3组间总分差异无统计学意义。RBANS 子项中，术后3 型组即刻记忆低于1 型组（P=0.001），其他子项中组间差异无统计学意义（表2）。

表2 CAS 前后3组间患者RBANS 认知评分比较Tab.2 Comparison of RBANS among 3 groups before and after CAS ±s

表2 CAS 前后3组间患者RBANS 认知评分比较Tab.2 Comparison of RBANS among 3 groups before and after CAS ±s

注：与其他两组比较，*P＜0.05；与1 型组比较，＃P＜0.05；与术前比较，△P＜0.01，○P＜0.001

CAS 术前CAS 后6 个月测评项目F 值P 值F 值P 值即刻记忆延迟记忆视觉空间语言注意力总分1 型组83.8±13.5 85.9±16.5 96.2±15.7 87.5±11.1 81.3±16.9 82.9±13.3 2 型组80.7±13.3 84.1±15.9 98.5±13.4 86.1±12.1 79.1±13.0 81.7±12.3 3 型组70.2±12.1*73.9±18.1＃83.1±17.7*79.6±12.6 69.5±15.1＃70.7±12.0*7.413 3.653 6.844 3.100 4.229 6.976 0.001 0.031 0.002 0.051 0.018 0.002 1 型组98.4±13.8 101.5±14.3 99.6±15.7 90.1±12.3 90.6±9.9 94.1±14.8△2 型组93.6±15.5 99.6±12.2 97.1±15.5 88.7±13.5 91.3±11.8 93.6±13.9△3 型组84.1±15.9＃98.6±11.6 91.1±19.6 87.2±15.4 89.2±11.4 85.9±11.1○5.910 0.346 1.675 0.289 0.228 2.830 0.004 0.709 0.194 0.750 0.796 0.065

2.3 CAS 前后组间认知功能比较 所有3组RBANS 总分在CAS 术后6 个月较术前显著改善：1型组的值由（82.9±13.3）分增加至（94.1±14.8）分（P=0.004）；2 型组由（81.7±12.3）分增加至（93.6±13.9）分（P=0.002）；3 型组由（70.7±12.0）分提高至（85.9±11.1）分（P＜0.001），见表2。

3 讨论

本研究表明ICA 严重狭窄患者存在明显认知功能障碍，并且当血流动力学受损时会加重认知障碍；CAS 可以显著改善各型血流动力学改变患者的认知水平，而CBF 及CVR 降低患者的术后认知水平仍低于正常值。另外，CBF 及CVR 降低患者的HPS 发生率明显高于无CVR 受损者。

BALESTRINI 等［13］报道在无症状型ICA 重度狭窄患者中也存在认知功能损害，CVR 受损可能是导致认知能力下降的重要因素。CVR 是脑微小血管在各种因素作用影响下自身舒张或收缩以维持CBF 稳定的代偿能力，这种适应性代偿可逐渐造成侧支血流率降低及微血管扩张能力下降，进而造成脑血管对进一步血管舒张刺激（如CO2）的反应能力受损［14-16］。研究发现CVR 降低的同侧狭窄ICA 中出现高碳酸血症，提示脑组织灌注不足［17］，进一步证实了CVR 的降低与颅内动脉血管舒张能力衰竭有关。

本研究采用SPECT 联合CO2吸入法分析CAS前后CVR 的变化。SPECT 是测量CVR 的经典方法，广泛应用于缺血性脑血管病的血流动力学评估［9］。最常用于SPECT 的放射性药物为99mTc-ECD，该造影剂体外稳定性高，静脉注射后脑摄取快，可通过被动弥散快速进入大脑，在脑中具有较高的摄取和滞留，能较真实地反映即刻CBF。CO2吸入法是扩张激发试验的重要方法，相较其他激发试验方法（如乙酰唑胺试验、屏气试验等）具有安全可靠、方便及耐受性好等优势。故本研究用99mTc-ECD 标记的SPECT 检查评估rCBF，结合扩张激发试验来评估CVR。

CBF 和CVR 的定量测量可以作为颈动脉狭窄患者发生缺血性卒中的预测因素［18］。依据CBF 和CVR 的改变，颈动脉狭窄患者可以分为3 种类型［12，19］：CBF 和CVR 均正常者（1 型）；CBF 正常、CVR 降低者（2 型）；CBF 和CVR 均降低者（3 型）。1 型患者被认为具有正常的灌注压；2 型患者灌注压轻度降低，通过反应性的血管舒张调节维持CBF 正常；3 型患者被认为具有极低的灌注压，血管代偿能力无法进一步维持正常的CBF，在SPECT 检测中表现为CBF 和CVR 均降低［20］。既往有研究表明，CVR 降低的患者在颈动脉内膜剥脱术后认知功能可明显改善，但关于颈动脉血管重建对认知功能的影响仍然存在争议［21］。目前鲜有关于CBF 和CVR 对CAS 后认知功能影响的评估报告。动物实验表明［22］，颈动脉狭窄模型大鼠在建模14 d 后缓解狭窄，CBF 明显升高，事件相关P300电位以及Morris 水迷宫中的逃避潜伏期明显改善，这一发现支持本研究结果。

OSHIDA 等［23］发现脑动脉搭桥术后发生HPS与术前CVR 及CBF 下降相关，证实术前血流动力学改变与颈动脉重建后脑高灌注等并发症相关。本研究中3 型组HPS 发生率较其他组增高，进一步证实上述研究结论。因此，CAS 术前进行血流动力学状态检测，可对存在潜在并发症风险的患者进行筛选识别，有助于早期采取预防措施以降低围手术期并发症发生率。

本研究尚存在一定的局限性。本研究中样本来自单个中心，限制了对总体特征的概括性。颈动脉内膜剥脱术也可用于ICA 狭窄患者的治疗，本研究未进行颈动脉内膜剥脱术及CAS 的横向对比试验，后期可进一步完善相关研究。另外本研究为结论性结果，后期需针对预测ICA 患者认知下降的脑血流动力学受损的阈值进一步研究。