不同部位脑白质高信号及脑小血管病负荷积分与血管性轻度认知障碍相关性分析

罗 彧，刘 虹，毕 妍，吕爱清

（1 北京市中关村医院放射科 北京 100190）

（2 北京市中关村医院康复科 北京 100190）

（3 北京市朝阳区疾病预防控制中心结核病门诊部 北京 100020）

血管性认知障碍（vascular cognitive impairment，VCI）是一种临床综合征，是由脑血管病变及其危险因素所导致的不同程度的认知障碍，也包括合并阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）等混合性病理改变所导致的认知障碍[1-2]。在我国轻度认知障碍患者中，65 岁以上的老年人总体患病率约为20.8%，而其中由于脑血管病及相关血管危险因素所导致的轻度认知障碍大约占总轻度认知障碍的42.0%[3]。血管性认知障碍的分类主要包括血管性轻度认知障碍（vascular mild cognitive impairment，VaMCI）、血管性痴呆（vascular dementia，VaD）和混合性痴呆（mixed dementia，MD）3 种亚型。其中VaMCI 是VaD 的高危人群，也是VCI 的早期识别和重点干预对象[1]。脑白质病变（white matter lesions，WHL）也称脑白质疏松（leukoaraiosis，LA）或脑白质高信号（white matter hyperintensity，WMH），作为一影像学术语，由Hachinski 于1987 年首次提出[4]，主要指CT、MRI 上所见的侧脑室旁和/或半卵圆中心的斑点/斑片状CT 低密度、MRI-T2WI 及Flair 序列上的高信号改变，在老年人、并发脑卒中及血管性认知功能障碍者中最为常见，并被认为是一种血管源性病变。脑小血管病（cerebral small vessel diseases，CSVD）是指一系列临床、影像、病理综合征，是由多种病因导致颅内微动脉、微静脉、小动脉及毛细血管受累，并对大脑深部的白质和灰质结构造成损害，从而导致了一系列包括认知障碍在内的多种临床问题，临床表现一般比较缺乏特异性，诊断主要依靠影像学检查[5]。

本研究借助脑医生平台，统计所有入组患者T2Flair 序列上不同部位脑白质高信号数目，并对MRI 图像进行CSVD总负荷评分，探讨其与血管性轻度认知障碍患者的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020 年8 月—12 月中关村医院门诊及康复病房收治的血管性轻度认知障碍患者14 例，设为VaMCI组，患者发病时间在3 ～6 个月之间，正常组12 例。临床痴呆评定量表（clinical dementia rating，CDR）评分为0。VaMCI 组中男性6 例，女性8 例；年龄56 ～80 岁，平均（65.42±5.17）岁；受教育年限8 ～16 年，平均（12.42±3.03）年。正常组中男性5 人，女性7 人；年龄40 ～86 岁，平均（67.33±4.38）岁；受教育年限11 ～16 年，平均（12.00±1.80）年。所有研究对象均已知情同意并签署知情同意书。

VaMCI 患者纳入标准[6]：①患者存在轻度的认知损害，但不符合美国精神障碍的诊断和第四版统计手册的痴呆诊断标准。简易精神状态检查（Mini-Mental State Examination，MMSE）评分21 ～26 分；蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评分20 ～24 分。②认知障碍是由脑小血管病变导致，并且符合以下两点：a.影像学检查存在多发腔隙性脑梗死或较为广泛的脑白质病变，或两者兼有；无皮质或分水岭区的梗死；b.有血管危险因素，如高血压、糖尿病、高血脂。VaMCI 患者排除标准[6]：①早期症状表现为记忆缺损或其他认知障碍，并且呈进行性加重，但影像学检查没有与之相对应的缺血性病灶；②认知障碍由关键部位梗死、大面积梗死或多次梗死导致；③存在脑血管疾病以外的其他原因，如脑炎、多发性硬化、肿瘤、癫痫、精神疾病等导致的认知障碍；④存在严重的听力、视力障碍，严重的失语或肢体力弱影响检查者。

1.2 方法

采用GE SIGMA EXPLORER 1.5T 磁共振全身成像系统，16 通道头颈联合线圈，所有纳入对象均进行多模头颅MRI 扫描，扫描序列包括T1WI、T2WI、T2Flair、DWI、SWI。所得影像资料采用CSVD 影像学改变评估标准相关专家共识对MRI 扫描结果进行评估，并进行CSVD 总负荷评分。

影像观察评估：（1）影像评估：由两位高年资影像科医生参照《中国脑小血管病诊治共识2021》[7]对MRI 图像进行评估：①近期皮质下小梗死（recent small subcortial infarct，RSSI）指近期发生的位于穿通动脉分布区的小梗死，T1WI 呈低信号，T2WI 及FLAIR 呈中高信号，轴位最大直径＜20 mm，冠状位或矢状位直径＞20 mm。病变多分布在内囊后肢、半卵圆中心、豆状核、丘脑前外侧以及幕下区域（脑干和小脑），DWI 序列上为高信号。②腔隙（lacunar）：在MRI 上表现为位于皮质下的圆形或卵圆形的类似于脑脊液信号的充满液体的腔隙，在T1WI 序列中为低信号，T2WI 序列中为高信号，FLAIR 序列中为中心低、外周包绕高信号环，直径为3～15 mm。③脑微出血（cerebral microbleed，CMB）表现为在T2* -GRE 和SWI 上的小圆形或卵圆形、边界清楚、均质性的灶，但在FLA 信号缺失灶，在FLAIR、T1WI和T2WI 序列中不可见。一般直径为2 ～5 mm，最大可达10 mm。④脑白质高信号指位于脑白质内的T2或T2FLAIR高信号，内无低信号空腔。⑤血管周围间隙（perivascular space，PVS）：表现为包绕血管、沿着血管走行的间隙，在影像学上，其平行血管走行时呈线样，垂直血管走行时呈现圆形或卵圆形，类似于脑脊液信号。表现为T1WI和FLAIR 序列低信号，T2WI 序列高信号，直径一般＜3 mm，PVS 好发于基底节、皮质下、脑干等部位，小脑则较少发生。（2）对脑白质高信号根据Fazekas 量表[8]进行分级：①脑室旁高信号评分：无病变计0 分；脑室旁帽状/ 笔样薄层病灶计1 分；光滑的晕圈状病灶计2 分；脑室旁信号向深部白质延伸者计3 分。②深部白质高信号评分：无病变计0 分，斑点状病灶计1 分，病变开始融合计2 分，大面积融合病灶计3 分。最终评分为两部分评分相加之和。如有争议，通过协商取得一致结果。

CSVD 总负荷的MRI 评分[9]：①腔隙≥1 个计1 分；②基底节区血管周围间隙≥10 个计1 分；③深部脑微出血≥1 个计1 分；④脑白质病变：Fazekas 量表≥2 分计1 分。根据评分，分为轻度（0 ～1 分）、中度（2 分）和重度（3 ～4 分）。

所得T2Flair 图像使用脑医生平台（drbrain.net）进行分析，统计所有患者脑白质高信号总数目、皮层下脑白质高信号数目、深部脑白质高信号数目及脑室周围脑白质高信号数目。

1.3 受试者认知功能状态评定

采用简易精神状态检查（MMSE）和蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评定神经心理积分。VaMCI 组MMSE 评分21 ～26 分，MoCA 评分20 ～24 分。正常正常组MMSE 评分≥27 分，MoCA 评分≥25 分。

1.4 统计学方法

采用SPSS 23.0 统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（± s）表示，组间比较使用独立样本t检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，组间比较采用χ2检验或Fisher 精确检验；采用Spearman 相关性分析年龄、教育程度、MMSE、MoCA与不同部位脑白质高信号及CSVD 总负荷评分的相关性。P＜0.05 则差异有统计学意义。

2 结果

2.1 年龄、文化程度及认知评分组间比较结果

VaMCI 组和正常正常组的年龄、文化程度之间的差异不具有统计学意义（P＞0.05），VaMCI 组和正常组的MMSE 评分、MoCA 评分组间差异均具有统计学意义（P＜0.05），提示VaMCI 组的患者认知功能有缺陷，见表1。

表1 年龄、受教育年限、MMSE、MoCA、CSVD 总负荷评分组间比较结果（± s）

表1 年龄、受教育年限、MMSE、MoCA、CSVD 总负荷评分组间比较结果（± s）

组别 年龄/岁 教育程度/年VaMCI组（n=14） 65.42±15.17 12.42±3.03正常组（n=12） 67.33±14.38 12.00±1.80 t-0.328 0.445 P 0.746 0.661 95%CI 下限 -13.890 -1.572上限 10.080 2.429组别 MMSE/分 MoCA/分 CSVD 总负荷评分VaMCI组（n=14） 24.85±1.51 23.28±1.72 1.71±0.73正常组（n=12） 28.00±1.04 27.66±1.23 0.83±0.58 t 6.234 7.516 3.38 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 95%CI 下限 -4.186 -5.586 0.343上限 -2.100 -3.176 1.419

2.2 血管性轻度认知障碍与WHL 的关系

VaMCI 组和正常组的白质高信号总数目、皮层下白质高信号数目的组间差异均具有统计学意义（P＜0.05），深部白质及脑室周围白质高信号数目的组间差异不具有统计学意义（P＞0.05），见表2。

表2 不同部位脑白质高信号组间比较结果（± s）

表2 不同部位脑白质高信号组间比较结果（± s）

组别 脑白质高信号总数目 皮层下白质高信号数目VaMCI组（n=14） 150.29±116.96 112.36±106.29正常组（n=12） 67.00±39.63 40.83±45.54 t 2.502 2.285 P 0.027 0.041 95%CI 下限 10.007 3.254上限 156.495 139.794组别 深部白质高信号数目 脑室周围白质高信号数目VaMCI组（n=14） 7.86±7.30 25.64±16.44正常组（n=12） 5.00±4.16 26±16.54 t 1.247 0.055 P 0.226 0.957 95%CI 下限 -1.907 -13.743上限 7.621 13.029

2.3 CSVD 负荷评分组间比较结果

VaMCI 组CSVD 负荷评分0 ～1 分及≥2 分的例数分别为4 例及10 例；正常正常组CSVD 负荷评分0 ～1分及≥2 分的例数分别为11 例及1 例，组间差异具有统计学意义（P＜0.05），见表3。

表3 CSVD 负荷评分组间比较结果[n（%）]

2.4 MMSE 与MoCA 评分及年龄、教育程度与不同部位脑白质高信号数目相关性结果

MMSE 量表评分与白质高信号总数目、皮层下白质高信号数目、CSVD 负荷总评分均具有负相关性（r值分别为-0.648、-0.605、-0.661,P值分别为0.000、0.001、0.000）；MoCA 评分与白质高信号总数目、皮层下白质高信号数目、CSVD 负荷总评分均具有负相关性（r值分别为-0.680、-0.651、-0.628，P值分别为0.000、0.000、0.001）。MMSE 与MoCA 评分与脑室周白质高信号数目均没有相关性。年龄与白质高信号总数目、皮层下白质高信号数目、CSVD 负荷总评分具有正相关性（r值分别为0.457、0.418、0.530，P值分别为0.019、0.034、0.005）。受教育年限与深部白质高信号数目呈负相关（r值为-0.422，P值为0.032），见表4。

表4 年龄、受教育年限、MMSE 与MoCA 量表评分与不同部位白质高信号及CSVD 负荷总评分的相关性

3 讨论

研究发现白质高信号（white matter hyperintensities，WMH）在约80%的60 岁以上的健康人和几乎所有90 岁以上的MRI 上都可以看到[10]。Jokinen 等[11]发现：在基于MRI 测量的多变量模型中，总的WMH 可以作为认知功能的独立预测因子存在。Chaudhari 等[12]研究表明，在血管性痴呆的早期，WMHs 严重程度与血管性痴呆的程度亦存在相关性。Birns 等[13]研究发现，老年人WMH 是由于脑组织的慢性低灌注损伤所致。有研究[14-15]表明WMH 的病理学机制和脑血管反应性、搏动指数等脑血管血流动力学指标存在高度的相关性。脑白质病变的病理学基础与脑白质的血供有关，由于脑白质的血供主要来源于脉络膜动脉或纹状体动脉的终末分支和起自大脑表面的软脑膜血管网的长穿支动脉，二者之间的血管分支很少、甚至缺乏吻合，这就导致了脑室周围的脑白质处于分水岭区，在全身/局部脑血流量降低时容易受到损伤[16]。有学者研究[17-18]认为导致脑白质病变的主要原因是脑室周围小静脉的胶原增生、血管内皮功能障碍和血脑屏障的破坏，年龄和高血压则是主要的致病因素，其他如吸烟、性别、颈动脉硬化和卒中等因素也均有报道[19]。

早在1987 年“脑白质疏松”这一概念第一次由Hachinski 提出时，由于受磁共振检测仪场强及检查序列所限，脑白质病变早期的微小病理改变尚未被人们所知识。在之后较长的一段时间内，脑白质疏松的病理研究也大多集中在轴索变性和脱髓鞘改变的尸检研究上，并被认为是一种“缺血性病变”[20]，而轴索变性及脱髓鞘改变的病理改变多为永久性损害。在一些研究中，有学者将脑室周围的白质病变与脑深部白质病变分开来研究，认为脑室周围白质病变在病理上表现为胶质细胞增生、室管膜连续性中断、脑室周围扭曲的小静脉周围的髓鞘脱失、白质纤维松弛；而胶质细胞增生、髓鞘脱失及血管周围轴索丢失则是脑深部白质病变的主要病理表现，其中较重的病理改变为脑组织萎缩和空泡形成[21-23]。而在Iadecola 等[24]的研究中则提示脑深部白质病变与脑室周围的白质病变实际是一连续病理改变过程的不同阶段。

随着对脑白质病变病理研究的深入，发现白质疏松的病理改变并不是永久存在或不可治疗的，其中一些早期病理改变如血脑屏障的功能失调、组织液的渗出等是可逆的。Fernando 等[20]研究认为MRI T2Flair 序列上多发的脑白质高信号与内皮细胞及神经胶质细胞的激活相关。Gouw 等[25]发现与正常正常组相比，脑白质病变痴呆组存在更多的小胶质细胞的激活。Schenk 等[26]研究发现，在脑白质病变患者中，由于小动脉血管壁变薄，导致包括免疫球蛋白、纤维蛋白原在内的蛋白外渗至血管周围组织，这些渗出不仅可发生在皮层下灰质和白质，在正常白质中也可以见到，并且和小神经胶质细胞相关。

有证据表明对伴有脑血管损伤的AD 患者采取血管保护措施可以延缓脑白质高信号的进一步扩大，并能预防该类人群认知功能下降或延缓下降的速度[27]，并提示发现脑白质高信号后进行早期干预，有可能延缓认知功能下降。已知的与脑白质损伤相关的如高血压、高胆固醇血症、糖尿病和肥胖等血管危险因素[28]，也可能成为干预脑白质高信号发展、进而延缓认知功能减退的可调控因素。

本研究发现，血管性轻度认知障碍患者的脑白质高信号总数目、皮层下脑白质高信号数目及CSVD 负荷积分与正常正常组均存在显著性差异，且差异具有统计学意义，MMSE 与MoCA 量表评分与白质高信号数目、皮层下白质高信号数目及CSVD 负荷积分具有负相关性。年龄与白质高信号总数目、皮层下白质高信号数目、CSVD 负荷总评分具有正相关性，与既往研究基本相符。本研究发现受教育年限与深部白质高信号数目具有正相关性，与既往研究不符，考虑与样本量较少有关。

利用脑医生平台，能准确灵敏地识别不同部位脑白质高信号的数目，结合CSVD 负荷评分，能预测血管性认知障碍的存在，并积极对相关危险因素进行干预，以期达到预防甚至延缓认知障碍的发生。

本研究的不足之处为单中心横断面研究，样本的代表性及样本量均可能存在不足，有必要扩大样本量，并对相关危险因素进行进一步的分层研究，深入探讨不同部位脑白质高信号及CSVD 负荷积分对患者长期认知功能的变化是否具有预测作用。