多模态MRI参数及Hcy水平与早期脑梗死后认知功能障碍的关系

张建强, 张 辉, 陈晓翼, 王 宏

(临汾市中心医院神经内科, 山西 临汾 041099)

脑梗死也被称为缺血性脑卒中,是由缺血、缺氧导致的局限性脑组织缺血性坏死或软化。研究表明,我国2019年脑卒中新发病例有394万,造成了严重的社会医疗负担[1]。脑梗死(脑卒中)患者认知功能障碍(Post-stroke cognitive impairment,PSCI)是脑梗死的主要并发症之一,表现为认知、记忆功能的减退及性格改变,不仅延误患者病情的恢复、降低生活质量[2]。脑梗死后生命体征稳定的3个月内是恢复的关键时期,此时做好PSCI的防治对改善预后有重要意义。同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)是人体中氨基酸代谢的产物,高Hcy是公认的心脑血管疾病危险因素[3-4]。研究显示[5],Hcy参与老年帕金森疾病的发生、进展,与患者认知功能密切相关,但其对PSCI的预测作用仍未明确。影像学检查是疾病诊断及病情评估的重要工具,MRI是脑血管疾病评估中常用的影像学检查技术,多模态MRI技术可为脑部的病理生理改变提供更加丰富和准确的信息。本研究分析多模态MRI参数和Hcy与早期PSCI的关系,以期为PSCI的防治提供参考,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料以2019年1月-2021年1月临汾市中心医院神经内科的185例急性脑卒中患者为研究对象,其中男性108例,女性74例,患者年龄47～85岁,平均年龄(65.36±8.52)岁。根据患者出院后随访3个月的蒙特利尔认知量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)评分进行认知功能评价,MoCA<26分表示有认知功能障碍,纳入PSCI组,否则为n-PSCI组。记录2组患者的多模态MRI检查结果、入院时血清Hcy水平及基础资料。本研究通过临汾市中心医院伦理委员会审批。纳入标准:(1)符合《中国脑梗死中西医结合诊治指南(2017》[6]关于对脑梗死的诊断;(2)首次发病;(3)发病时间为2周内;(4)年龄>18岁;(5)同意且自愿参与本项目并签署知情同意书。排除标准:(1)发病前即存在已确诊的认知功能障碍者;(2)伴有焦虑、抑郁患者;(3)伴有颅脑外伤、其他原发性神经病变者;(4)昏迷、严重的心肺疾病或恶性肿瘤者。

1.2 方法

1.2.1 多模态MRI检查 患者平卧于检查床,使用菲利普3.0T头颅MRI(Ingenia),32通道头部线圈,行T1加权成像(T1-weighted imaging,T1WI)、T2加权成像(T2-weighted imaging,T2WI)、液体衰减反转恢复序列(Fluid-attenuated inverse recovery,FLAIR)、弥散加权成像(Diffusion-weighted imaging,DWI)、弥散张量成像(Diffusion tensor imaging,DIT)及三维动脉自旋标记成像(3D-arterial spin labeling,3D-ASL,2次扫描)检查;参数设置:层数分别为34、34、66、162、15,层厚分别为4、5、5、5、5、4 mm,间隔:0、1、1、1.5、0、0 mm,视野: 240×240 mm,矩阵:352×256、384×384、288×244、160×160、520×8 mm,回波时间:4.5、80、150、7.5、76.4、12 ms,重复时间:1 800、4 500、8 000、4 800、8 000、5 300 ms,激励次数:1、1.5、1、0.7、1、3,DWI弥散系数b值为0 s/mm2和1 000 s/mm2。采用W2MHS软件进行脑白质病变(White matter lesion,WML)评价,Fazekas法评价脑室周围及深部的WML评分,计算梗死面积、脑微出血量(Cerebral microbleeds,CMB)数量、相对脑血流量(Regional cerebral blood flow,rCBF)值,并记录基底节区、枕叶、额颞叶及顶叶的向异性(Fractional anisotropy,FA)值与表观弥散系数(Apparent diffusion coefficient,ADC)。

1.2.2 Hcy检测 患者入院后留取外周静脉血4 mL,置于带有促凝剂及分离胶的试管中,3 800 r/min离心15 min,留取上清液,置于-80℃环境待检,使用循环酶法检测Hcy水平,仪器为迈瑞全自动生化分析仪(BS-800),试剂盒购于武汉艾迪抗生物科技有限公司,严格按照试剂盒说明进行操作。

1.2.3 认知功能障碍诊断[7]患者出院后均予以正规脑卒中二级预防,出院后随访3个月,使用蒙特利尔认知量表(Montreal cognitive assessment,MoCA)评分进行认知功能评价,MoCA总分30分,30个项目,涵盖8个维度,MoCA<26分表示有认知功能障碍,纳入PSCI组,其他纳入n-PSCI组。

2 结果

2.1 PSCI组与n-PSCI组一般资料比较与n-PSCI组比较,PSCI组性别、学历、糖尿病例数、冠心病例数、吸烟史、饮酒史、脑梗死部位、TOAST分型、发病至入院时间、HbAlc、UA、血脂水平比较,差异无统计学意义(P>0.05);年龄、高血压例数、基线NIHSS评分升高,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 PSCI组与n-PSCI组一般资料比较

2.2 PSCI组与n-PSCI组的MRI参数及Hcy水平比较与n-PSCI组比较,PSCI组CMB数量、梗死面积、不同部位ADC值比较,差异无统计学意义(P>0.05);WML评分、CMB数量、梗死面积和Hcy水平升高,rCBF值和基底节、顶叶、枕叶、额颞叶的FA值降低,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

2.3 影响PSCI发生的危险因素分析将发生PSCI作为因变量(发生=1,未发生=0),一般资料及指标对比中有统计学差异的年龄、高血压例数、基线NIHSS评分、WML评分、rCBF值与基底节、枕叶、额颞叶FA值作为自变量(连续变量,其中高血压为二分类变量,无高血压=1,无高血压=0)纳入二元Logistic回归方程模型,结果显示:高血压、WML评分、rCBF值、基底节FA值、枕叶FA值及Hcy为影响PSCI发生的危险因素(P<0.05),见表3。2.4 MRI参数及Hcy对PSCI的预测价值分析WML评分、rCBF值、基底节FA值、枕叶FA值、Hcy分别以2分、0.56、0.56、0.42和15.93 μmol/L为最佳截断值,预测PSCI发生的AUC分别为0.857、0.769、0.826、0.669、0.830,而MRI参数与Hcy联合预测PSCI发生的AUC为0.940,联合预测PSCI的AUC最高(P<0.05),见表4、图1。

图1 MRI参数及Hcy预测PSCI发生的ROC曲线

表3 二元Logistic回归方程模型结果

表4 MRI参数及Hcy对PSCI的预测价值分析

3 讨论

PSCI是非全面性的认知障碍,其临床特征与脑梗死病灶区域有关,部分是暂时性的,但部分患者可发展为永久性认知障碍,影响病情的康复进程和生活质量[8]。因此,在脑梗死后发生后,评估PSCI的发生风险,做好防治措施有重要意义。影像学检查是PSCI诊断中重要的佐证,MRI技术以良好的软组织分辨率在临床有广泛的应用,其多平面和多参数成像的特点能够为脑部的病理生理改变提供更多丰富的信息,FLAIR、DWI及3D-ASL等新型MRI技术进一步扩展了其应用范围,使得功能成像成为可能[9]。

本研究显示,185例患者PSCI发生率为44.32%,与陆珍辉等[10]报道的42.7%结果相近,说明PSIC发生率普遍较高,应受到重视。通过对比资料发现PSCI组的年龄、高血压例数、基线NIHSS评分、WML评分、CMB数量、梗死面积和Hcy水平高于n-PSCI,rCBF值和基底节、顶叶、额颞叶的FA值低于n-PSCI组,Logistic回归结果显示高血压、WML评分、rCBF值、基底节FA值、枕叶FA值及Hcy为影响PSCI发生的危险因素。高血压是老年人的常见病,持续的慢性血压升高可导致脑血管阻力代偿性增加,脑血管重塑,影响脑部血流,促进认知功能障碍的发生[11]。脑白质损害是血管性痴呆、非血管性痴呆等认知功能障碍的重要特征,在MRI的T2WI及FLAIR影像学特征表现为高信号的病变[12]。因脑白质变性使神经纤维网络及脑组织完整结构被破坏,并影响脑的可塑性,发生认知功能损害[13]。低血流量灌注导致脑白质进一步缺血,加重神经元损伤[14]。3D-ASL技术以血液中水质子为内源性示踪剂,能自由通过血脑屏障,对病灶及其周围灌注状态进行显示[15],rCBF值的降低提示低水平的脑血流灌注,认知功能障碍风险更高。FA值是各向异性部分与弥散张量总值之比,反应的是纤维束结构和功能,其值的降低提示纤维束结构受损,排列疏松[16]。本研究中额颞叶及顶叶的FA值均非PSCI的影响因素,分析原因与病例较少或此部位的损伤程度轻等因素有关。高Hcy可促进氧化应激反应,加重脑部损伤。Lan等[17]发现,PSCI患者的Hcy水平明显高于非PSCI患者,提示Hcy水平与PSCI的发生有关,与本研究结果一致。此外有研究显示[18],脑梗死的部位、NIHSS评分、年龄等均为PSCI发生的危险因素,这与本研究结果不同,分析原因与选取病例的数量、疾病严重程度亦或是认知功能损害程度的不同有关。

本研究中经进一步ROC分析显示,WML评分、rCBF值、基底节FA值、Hcy对早期PSCI的预测价值较佳,AUC均>0.7,而联合预测的AUC为0.940,提示多模态MRI相关参数联合Hcy对早期PSCI发生有更好的评估价值。多模态MRI是在常规MRI技术的基础上,结合多种MRI成像技术的显象功能,对病理生理结构做出判断,实现了影像结构与脑功能影像的结合,对脑部的皮层、视辐射走向、病变位置及三者的空间关系进行更佳直观的反应,因此其参数结果能加全面的反应脑部病变情况[19]。王欣丽等[20]认为多模态MRI参数是评价认知功能损害的有效方式,与本研究结论具有同质性。由于影像学检查结果具有一定的滞后性,即在病理生理结构改变之前无法通过影像学检出,而Hcy的检测是对影像学结果的补充,生化指标的变化通常先于病理生理结构改变之前,因此将二者联合使用能发挥更大的价值,对PSCI的预测作用更佳。

综上所述,多模态MRI参数WML评分、rCBF值、基底节FA值、枕叶FA值及Hcy水平均为影响早期PSCI发生的危险因素,其中WML评分、rCBF值、基底节FA值及Hcy水平对早期PSCI的预测价值较高,在脑梗死发生后可进行多模态MRI检查及Hcy水平检测用于PSCI的指导治疗。