MoCA和MRS在急性脑卒中认知障碍评估中的应用分析

脑卒中后认知功能损害是脑出血或脑梗死的常见并发症,根据严重程度可分为轻度认知功能障碍(mild cognitive impairment,MCI)和痴呆,总发生率可达80%左右,其中48%左右的急性脑卒中病人在发病的6个月内出现MCI,严重阻碍神经功能的恢复,甚至增加卒中的再发风险[1-2]。由脑血管病引起的MCI称为血管性认知障碍(vascular cognitive impairment,VCI)[3]。目前,临床上评估MCI的首选工具是蒙特利尔认知评估(Montreal cognitive assessment,MoCA)量表,其侧重于执行功能和注意力的评价,具有良好的特异性、敏感性和预测值[4]。磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy,MRS)技术是一种无创的将磁共振现象与化学位移作用结合分析原子核与化合物的新技术,通过检测脑组织的代谢物水平来反映其代谢变化特点,临床上也已将其应用于认知功能损害的诊断[5]。但关于MoCA联合MRS在脑卒中后认知障碍(post-stroke cognitive dysfunction,PSCI)评估中的应用与相关性鲜有报道。本研究分析MoCA评分与MRS代谢物检测在急性PSCI评估中的临床应用价值,探讨二者联合应用能否为临床提供评价VCI的有效客观依据。

1 对象与方法

1.1 临床资料 选取2017年1～6月神木市医院神经内科收治的脑卒中伴有VCI的病人30例为认知障碍组,其中男17例,女13例,年龄63～80岁,平均(70.2±6.1)岁,平均受教育时间(6.14±0.95)年。选取同期于我院体检中心进行常规体检的认知功能正常的老年人10例为对照组,其中男6例,女4例,年龄63～80岁,平均(71.6±5.7)岁,平均受教育时间(6.23±0.98)年。2组间的年龄、性别、受教育时间等一般基线资料差异无统计学意义(P>0. 05),有可比性。

1.1.1 病例纳入标准:(1)符合缺血性或出血性脑卒中的诊断标准;(2)急性起病,经头部CT/MRI确诊;(3)病人均为右利手;(4)卒中前无认知障碍;(5)意识清晰,生命体征平稳;(6)主动配合并自愿完成认知测试与检查。

1.1.2 排除标准:(1)蛛网膜下腔出血等脑血管病,血管炎、血管畸形和动脉夹层等非动脉粥样硬化性血管病,心源性栓塞;(2)有影响认知功能的其他神经系统疾病,帕金森病和帕金森综合征等认知减退性疾病,有脑积水、脑寄生虫病或颅内感染病史、颅脑外伤史和癫痫史;(3)有酗酒或药物滥用,一氧化碳或农药等中毒史;(4)恶性肿瘤史;(5)有严重语言或视听障碍，无法进行评估;(6)有抑郁或焦虑等精神障碍史;(7)有心、肝、肺或肾功能不全等全身疾病史;(8)有中或重度的脑萎缩或片状白质疏松。

1.2 方法 根据不同时间段病人的恢复情况,选取卒中发生后的2周和3、6、9个月作为观测时间点,采用MoCA量表对2组老年人进行认知功能评分,同时应用MRS检测2组脑组织中N-乙酰天冬氨酸(N-acetyl asparate,NAA)、肌酸(creatine,Cr)、胆碱复合物(choline-containing compounds,Cho) 和肌醇(myoinositol,mI)4种代谢产物水平,进行相对定量比较。分析MRS指标与MoCA评分之间的相关性。

1.3 观察指标

1.3.1 MoCA评分:在安静的环境内,所有病人由同一名专业医师使用MoCA量表(中文北京版)一次性完成测试。MoCA量表包括视空间执行力、记忆力(瞬时记忆与延迟记忆)、定向力、注意力、语言能力、抽象思维能力和命名能力等方面内容;总分>26分为认知功能正常,≤26为认知功能障碍。

1.3.2 脑组织局部代谢指标:病人仰卧位,应用GE 3.0T超导磁共振扫描仪头部正交线圈进行常规序列检查,以扩散加权磁共振成像的病灶部位为参考,病变最佳显示层面由两名医师共同完成,采集部位为皮质、白质、颞叶、基底节和丘脑,避开正常脑组织,体素大小为10 mm×10 mm×10 mm,进行单体素点分辨自旋回波波谱采集,所有受试对象采集一次完成。所测代谢产物包括NAA、Cr、Cho 、mI,应用磁共振Functool spectrum软件将测得的NAA、Cho、mI和Cr水平结果转换成二维图形并计算NAA/Cr、Cho/Cr、ml/Cr的比值。NAA、Cr、Cho和mI的化学频移位置分别为2.0×10-6ppm、3.0×10-6ppm、3.2×10-6ppm和3.56×10-6ppm。

2 结果

2.1 2组MoCA评分比较 对照组2周和3、6、9个月间MoCA评分差异无统计学意义(P>0.05);认知障碍组各个时间点的MoCA评分明显低于对照组(P<0.01),认知障碍组卒中后3个月MoCA评分较卒中后2周、6个月和9个月明显降低(P<0.01),卒中后6个月、9个月时评分和卒中后2周比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 2组不同时间点MoCA评分比较

注:与对照组比较,**P<0.01;与卒中后2周比较,△△P<0.01;与卒中后3个月比较,▲▲P<0.01

2.2 2组脑组织代谢情况比较 认知障碍组NAA/Cr 在卒中后2周和3、6、9个月时均较对照组明显降低(P<0.01),呈下降趋势(P<0.01);Cho/Cr在卒中后2周和3个月较对照组明显降低(P<0.01),卒中后2周和3、6、9个月时组间差异有统计学意义(P<0.01),卒中后6个月与9个月间差异无统计学意义(P>0.05);mI/Cr在卒中后3个月较对照组明显升高(P<0.01),卒中后6、9个月与3个月时差异有统计学意义(P<0.01)。见表2。

表2 2组脑组织代谢情况比较

注:与对照组比较,**P<0.01;与卒中后2周比较,△△P<0.01;与卒中后3个月比较,▲▲P<0.01;与卒中后6个月比较,##P<0.01

2.3 2组脑组织代谢情况与MoCA评分的相关性 对照组的脑组织代谢水平与MoCA评分无相关性(P>0.05);认知障碍组NAA/Cr、Cho/Cr与MoCA评分呈正相关(r=0.915,0.783,P<0.05),mI/Cr与MoCA评分呈负相关(r=-0.523,P<0.05)。

3 讨论

脑卒中是世界范围内神经系统疾病中致死率最高的疾病之一,PSCI是增加死亡率和复发率且影响神经功能恢复的常见并发症,由于给病人家庭和社会带来沉重负担而逐渐受到医学界关注[6]。

目前,神经心理学量表是PSCI最重要的诊断与评价方法,其中临床普遍应用的PSCI筛选工具是简易智能状态检查量表(MMSE),但该量表内容简单,以言语项目测试为主,无法检测执行功能,对中度和重度PSCI检测敏感,特别是痴呆的筛查,但对额叶所涉及的认知功能的评估不敏感,尤其对MCI的敏感性差,而MoCA量表恰好弥补了上述不足,且北京版MoCA量表已建立常模,能很好地区分MCI与痴呆[7-8]。因此,本研究采用MoCA量表进行MCI筛查,研究结果显示,卒中病人急性期出现了MCI,表现为MoCA评分降低,3个月时MCI继续进展,治疗6～9个月后，认知功能有所恢复,MoCA评分相应有所提高。

在我国,MRS是目前临床上用于活体代谢物定量分析的新技术,脑组织局部代谢产物浓度的变化提示神经元数量与功能的变化,因此MRS在脑血管疾病的诊治与预后评估方面发挥重要作用[9]。NAA是一项反映神经元损伤程度的生化指标,当神经元死亡或活性下降时,细胞内线粒体耗氧量减少，从而使三磷酸腺苷合成减少,NAA浓度降低[10]。研究已证实,NAA对急性脑卒中的诊断、治疗和预后判断有重要意义[10]。Cho是构成细胞膜的主要成分,当神经元或神经纤维的髓鞘因局部缺血缺氧发生损伤时,崩解的膜类结构使病变部位Cho浓度升高,同时Cho也是乙酰胆碱这种神经递质的前体物质,可以影响脑的认知[11]。mI主要位于神经胶质细胞中,神经元丢失局部往往由神经胶质细胞增生填补,当mI浓度升高则提示神经胶质细胞数量增多[10]。Cr是存在于细胞质中的肌酸与磷酸肌酸,不直接在脑内代谢生成，故其浓度在脑组织内相对恒定,一般作为参考标准[5]。当脑组织局部血供障碍引起生化环境改变时,细胞代谢产物的变化早于可观察到的形态学改变,MRS代谢物浓度的检测比MRI对结构的检查更敏感[10]。因此本研究选取以上脑卒中常见损伤区域作为代谢物水平观测部位,结果显示,认知障碍组病人NAA/Cr 在卒中后2周和3、6、9个月均较对照组明显降低,Cho/Cr在卒中后2周时下降明显,随后逐渐升高至正常水平,可能原因是急性期内细胞数量减少引起Cho/Cr降低,随后神经纤维发生脱髓鞘使局部Cho/Cr水平升高,神经元缺损部位逐渐由神经胶质细胞填充,细胞数目得以补充,Cho/Cr水平逐渐恢复正常,故只能作为急性期诊断的指标,对MCI进展判断的敏感性较低。研究结果还显示,卒中后2周时认知障碍组病人病灶部位内的mI/Cr与对照组无明显差异,卒中后3个月时较对照组明显升高,至6个月和9个月时无明显差异,说明卒中后2周时尚未出现病灶部位结构改变,卒中后3个月以后已可以观察到病灶部位的结构改变,即局部已出现神经胶质细胞的增生,6个月和9个月时病灶部位神经胶质细胞增生逐渐停止,两个检测结果一致。

本研究结果显示,认知障碍组在脑卒中发生后的9个月内NAA/Cr、Cho/Cr与MoCA评分呈正相关,mI/Cr与MoCA评分呈负相关,说明病灶脑组织代谢物水平可以用于卒中的早期诊断并在一定程度上反映认知功能损伤的进展。

总之,脑组织内代谢物水平与PSCI密切相关,能在一定程度上反映认知障碍的严重程度,可作为PSCI的生物学指标。MRS检测代谢物在脑组织中的相对含量与MoCA量表评估相结合作为PSCI的辅助诊断指标,为临床上对PSCI的诊断与疗效评价提供依据,提高临床对PSCI早期诊断和干预的准确性。