TCD监测颅内血流动力学参数评估脑血管病患者颈动脉狭窄程度及神经功能恶化的风险

杨茹 王明玉 任孝林 董青 籍牛 周芯羽

(连云港市第一人民医院 1神经功能科,江苏 连云港 222001;2神经内科)

《中国脑卒中防治报告2019》〔1〕概要显示,相较于出血性脑卒中,我国缺血性脑卒中的发病率和致残率呈明显升高趋势,因此提高对脑血管疾病的早期筛查效率,并尽早给予针对性干预措施,是降低脑卒中发病率的重要环节。脑血管狭窄是导致缺血性脑卒中发生的重要原因,CT血管造影术(CTA)、数字血管造影术(DSA)及磁共振血管成像(MRA)等影像学方法及经颅彩色超声多普勒系统(TCD)是目前临床上诊断脑血管狭窄的常用手段〔2,3〕。其中DSA是诊断颅内血管狭窄的金标准,可充分了解血管的生理状态、解剖变化、侧支循环及血流动力学变化,但该检查是一种有创检查,价格较高,且术中会显著增加血管痉挛和脑卒中进展的风险,在短时间内无法反复操作,在临床应用较为局限〔4〕。CTA检测是一种需通过注射剂注入来观察颅内血管斑块和狭窄情况的检查,可有效诊断血管狭窄,但其费用昂贵,且成像时间较长,故无法作为筛查血管狭窄的常规检查〔5〕。MRA是一种无创检查,且成像时间也较短,但假阳性可能性大,且费用也较高,无法作为常规的血管狭窄筛查工具。TCD是一种具有无创性、可重复性高且操作简便显著特点的检查方法,价格低廉,且阴性预测值较高,现已成为初步筛查血管狭窄的常用工具〔6〕。研究显示〔7〕,脑血管病患者早期神经功能恶化与基底动脉和大脑后动脉的狭窄明显相关。本研究旨在探讨TCD监测颅内血流动力学参数评估脑血管病患者颈动脉狭窄程度及神经功能恶化的风险。

1 资料与方法

1.1一般资料 前瞻性纳入2018年12月至2020年12月连云港市第一人民医院收治的122例脑血管病患者,根据颈动脉的狭窄程度分为轻度狭窄组、中度狭窄组、重度狭窄组,并纳入同期健康体检者60例为对照组,比较4组颅内血流动力学指标。4组一般资料差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。医院伦理委员会已批准该方案。

表1 4组一般情况及血流动力学指标对比

1.2纳排标准 纳入标准：(1)病例组均符合《中国脑血管疾病防治指南》〔8〕中相关的诊断标准;(2)未合并恶性肿瘤;(3)合并局部神经症状和临床体征,但发作次数较少,每次症状相关,且在24 h内完全消失;(4)临床资料完整,依从性良好;(5)患者及家属均自愿签署知情同意书。排除标准：(1)术前2 w内发生过与狭窄相关的新发脑梗死者;(2)存在严重出血倾向者;(3)合并严重心脏病者;(4)存在肺部感染者。

1.3颈动脉狭窄程度及神经功能恶化评判标准 (1)颈动脉狭窄程度评判标准：以血管造影结果为金标准,血管狭窄程度=(参考段血管直径—狭窄处直径)/参考段血管直径×100%,根据血管造影结果对狭窄程度进行判断,分为正轻度狭窄(狭窄程度<50%)、中度狭窄(50%≤狭窄程度<75%)、重度狭窄(75%≤狭窄程度)。(2)神经功能恶化的定义：加拿大脑卒中量表(CSS)评分减少1分或更多;斯堪的纳维亚脑卒中量表评分(SSS)下降2分或更多;美国国立卫生研究所脑卒中量表(NIHSS)评分下降3分或更多。

1.4研究方法 所有对象接受TCD检测颅内双侧大脑中动脉的脑血流参数,包括舒张期血流速度(FVd)、收缩期血流速度(FVs)、平均流速(FVm)、收缩期峰值血流速度(PSV)、舒张期峰值血流速度(EDV)、平均血流速度(MV)、阻力指数(RI)和搏动指数(PI)等。每次TCD监测前均完善动脉血气分析检查,二氧化碳分压(PaCO2)水平35～40 mmHg。若两侧大脑中脑血流动力学参数不一致,以异常度较大一侧为分析依据。

1.5统计学方法 采用SPSS20.0软件进行t检验、χ2检验、Pearson相关性分析、单因素分析及Logistic回归分析,应用受试者工作特征(ROC)曲线分析危险因素的预测效能。

2 结 果

2.14组血流动力学指标比较 轻、中、重度狭窄组EDV、PSV及MV水平均较对照组偏低,PI和RI指标较对照组偏高,有统计学差异(P<0.05);重度狭窄组PSV、MV、EDV水平较轻、中度狭窄组显著偏低,PI及RI水平显著偏高(P<0.05)。见表1。

2.2脑血管病患者血流动力学与颈动脉狭窄程度相关性分析 PSV、EDV及MV与颈动脉狭窄程度呈显著正相关(r=0.541、0.763、0.822,均P<0.05),PI及RI与颈动脉狭窄程度呈显著负相关(r=-0.133、-0.375,均P<0.05)。

2.3影响脑血管病患者神经功能恶化风险的单因素分析 神经功能恶化组平均年龄、入院GCS评分、ICU停留时间及住院时长明显高于神经功能未恶化组(P<0.05);FVs、PI显著高于神经功能未恶化组,FVd、FVm明显低于神经功能未恶化组(P<0.05)。见表2。

表2 影响脑血管病患者神经功能恶化风险的单因素分析

2.4影响脑血管病患者神经功能恶化风险的多因素分析 通过单因素分析,将其中有统计学意义的相关指标代入Logistic模型进行多因素分析,结果显示,ICU停留时间、住院时间、FVs、FVd、PI均是影响脑血管病患者神经功能恶化的独立危险因素(P<0.05)。见表3。

2.5脑血流动力学指标对神经功能恶化的预测效能 ROC曲线分析结果显示,FVs、FVd、FVm及PI对预测脑血管病患者发生神经功能的ROC AUC分别为0.643(95%CI0.481～0.805)、0.834(95%CI0.718～0.950)、0.336(95%CI0.167～0.505)、0.866(95%CI0.764～0.968;均P<0.05),最佳截断值为111.03 cm/s、35.78 cm/s、59.42 cm/s、1.26,诊断效能：PI>FVd>FVs>FVm。见图1。

图1 脑血流动力学指标预测神经功能功恶化的ROC曲线

3 讨 论

我国心脑血管疾病的发生率呈逐年增长的趋势,其中约70%为缺血性脑卒中,是导致我国脑卒中患者残疾和死亡的主要原因〔9,10〕。尽管目前临床上针对缺血性脑卒中的救治也取得了较大进步,但仍存在2.7%～37.5%的患者在治疗后出现早期神经功能恶化〔11〕。关于早期神经功能恶化的具体发病机制尚未完全明确,国内外多数学者认为急性脑梗死患者发生早期神经功能恶化的主要机制可分为血流动力学异常和生物代谢异常两种,其中血流动力学异常主要与供血动脉不稳定斑块、颅内外大血管闭塞和狭窄、侧支循环代偿、短期内脑卒中再次复发、梗死后脑细胞水肿、继发癫痫、出血或出血转化等存在一定相关性〔12,13〕。也有学者发现,合并不同危险因素的急性脑梗死患者发生早期神经功能恶化的风险也存在一定差异〔14〕。有报道指出〔15〕,神经影像学对急性脑梗死患者发生早期神经功能具有一定预测价值,但目前仍缺少相对有效的评估指标。

由于TCD检测具有无创、经济、可在床边反复检测及安全性高等显著特点,现已广泛应用于神经内、外科重症患者的治疗中。血流动力学的改变与各种原因所致的动脉狭窄存在密切联系,可通过检测PSV、MV、EDV、RI、PI等血流动力学参数来评估颈动脉的狭窄程度〔16〕。PSV和EDV均是反映动脉狭窄的重要指标,其中MV与管腔狭窄程度呈反比,而PI、RI值与远端血管阻力呈负相关,可有效反映血管外周阻力和动脉硬化情况。本研究脑血流速度会随着颈动脉狭窄程度的增加而逐渐降低,而血管外周阻力会明显升高,分析其原因可能在于血管硬化狭窄处的粥样硬化斑块和腹壁血栓脱落,致使血流速度降低,外周阻力升高,与张莹等〔17〕研究结论基本相符。进一步分析血流动学力参数与颈动脉狭窄严重程度的相关性,EDV、PSV及MV与颈动脉狭窄程度呈显著正相关,这可能是因为患者的血压波动导致血管内壁承受的剪切力增加,致使血管内皮细胞受损,进而导致血管顺应性降低,血流阻力增加,促使颈动脉狭窄形成速度加快;PI及RI与颈动脉狭窄程度呈显著负相关,这可能是因为颈动脉狭窄时可产生血流漩涡,而血流动力学的改变导致血液涡流速度加快,导致该区动脉壁受到的刺激增强,致使动脉局部痉挛,引发短暂性脑出血。

早期神经系统功能恶化(END)指的是神经功能症状在起病后72 h内表现为阶梯式或持续性加重,美国国立卫生研究院脑卒中量表评分增幅>2分。报道显示〔18〕,END的发生率为10%～40%。既往研究显示,高血糖、血压变异、初始脑卒中严重程度、大动脉粥样硬化脑卒中亚型、颈内动脉或大脑中动脉闭塞等因素是导致急性脑梗死早期神经功能恶化发生的危险因素。王琴等〔19〕发现,TCD相关参数对大脑中动脉供血区的急性脑梗死患者发生早期神经功能恶化具有一定预测价值。

综上,TCD脑血流监测系统可作为早期筛查脑血管病患者颈动脉狭窄的常规检查,其中PI和FVd等脑血流动力学参数可作为辅助临床评估脑血管患者发生早期神经功能恶化的有效参考指标。