多发性大动脉炎轻症患者脑血流动力学变化及与认知功能改变的相关性研究

吴党洁，陈定章，徐晖，李昱茜，郑敏娟

中国人民解放军空军军医大学第一附属医院 超声医学科，陕西 西安 710032

[关键字] 颅内血管；多发性大动脉炎；脑血流动力学；认知功能

引言

多发性大动脉炎（Takayasu Arteritis，TA）是一种慢性非特异性动脉炎症，累及主动脉及其主要分支[1-3]。其多发于年轻女性，临床特征通常表现为受累动脉相应肢体、器官发生缺血性改变[2]。随着外科和介入手术在TA治疗中的应用，血管受累程度以及血流动力学评估在治疗决策中显得非常重要。脑血管造影是评价神经血管病变范围和严重程度的“金标准”，然而这种有创性神经影像检查操作复杂、耗时长、有并发症风险（文献报道约为1.3% ～ 8.5%），难以在TA患者中广泛使用[4]。且脑血管造影重点在于评价血管形态及管腔狭窄程度，在评估颅内血流动力学方面存在一定的局限性。TA患者（特别是轻症患者）的脑血流动力学超声评估研究尚未见报道，其认知能力是否受到影响、与脑血流动力学改变相关性如何亦缺乏相关探讨。因此，本研究采用经颅彩色多普勒（Transcranial Color Doppler，TCCD）无创评估轻症TA患者颅内血流动力学改变，探讨其与认知功能变化的相关性，旨在深化对轻症TA患者颅脑功能性改变的认识，为临床早期诊治干预、改善预后提供影像学依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

连续收集2017年8月至2020年8月中国人民解放军空军军医大学第一附属医院确诊的轻症TA患者67例，其中女性55例、男性12例，年龄7～64岁，平均年龄（33.1±11.9）岁；所有患者均行全身CT血管造影（CT angiography，CTA）检查及超声检查。由同1位经验丰富的超声医师对患者颈动脉行超声检查并进行数据采集。同期纳入年龄、性别匹配的健康体检者60名，其中女性52名、男性8名，年龄8～58岁，平均年龄（35.4±10.8）岁。所有研究对象均知情同意并签署同意书，研究经过医院伦理委员会批准（KY20172034）。

轻症TA患者纳入标准：① 符合2011年美国风湿协会大动脉炎诊断标准[5]；② 初次发病且病程≤1年的首诊患者；③ 从未接受系统激素联合免疫抑制剂治疗及手术治疗患者。排除标准：① CTA检查示严重颈、脑血管狭窄者（狭窄率≥50%[3]）；② 患与TA相似性疾病（马凡综合征、巨细胞性动脉炎、白塞病等）；③ 确诊焦虑症及其他精神类疾病影响认知功能评估者；④ 既往有脑梗死、短暂性脑缺血发作、高血压患者及相关脑病患者。

1.2 仪器与方法

1.2.1 TCCD及TA活动性评价

所有患者进行病史采集、体格检查、颈部血管和TCCD检查。颈部血管及TCCD检查：使用飞利浦IU-22型彩色多普勒超声诊断仪，多普勒测量时手动校正角度（≤60°）。颈部血管采用L9-3探头，测量患者颈总动脉管壁最厚处厚度（包括外膜、中膜、内膜）。TCCD采用S5-1探头，测量记录颅内血管大脑中动脉（Middle Cerebral Artery，MCA）、大脑前动脉（Anterior Cerebral Artery，ACA）、大脑后动脉（Posterior Cerebral Artery，PCA）、椎动脉（Vertebral Artery，VA）、基底动脉（Basilar Artery，BA）的收缩期峰值血流速度（Peak Systolic Velocity，PSV）、舒张末期血流速度（End Diastolic Velocity，EDV）、搏动指数（Pulsatility Index，PI）、阻力指数（Resistance Index，RI）（图1）。所有TA患者均由免疫科医师进行Kerr评分[4]，≥2分评估为TA疾病活动性。

图1 轻症TA患者经颅彩色多普勒（TCCD）图像

1.2.2 认知功能评价

所有受测者均采用简易精神状态评价量表（Mini-Mental State Examination，MMSE）分别从视觉空间能力、注意力、语言能力、记忆力、计算力、定向力方面评估患者的认知功能[6-7]。

1.3 统计学分析

采用SPSS 24.0统计学软件处理所得数据，计量资料以±s表示，两组间比较采用两独立样本t检验。组间计数资料n（%）的相关性采用Pearson相关分析，两个综合变量之间的相关性采用典型相关分析。P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料及颈动脉超声参数比较

TA组主要神经症状为头晕、头痛（22%，15/67）。TA组（67例）与对照组（60例）一般资料及超声参数比较如表1所示。TA组与对照组年龄、BMI、舒张压均无统计学差异（P＞0.05）。TA组双侧颈总动脉管壁厚度明显较对照组增厚，差异有统计学差异（P＜0.05）。

表1 轻症TA患者与对照组一般资料比较

2.2 轻症TA患者TCCD改变

与对照组相比，TA组患者右侧MCA和BA的PSV、RI、PI，双侧VA的PSV、EDV、RI、PI，左侧MCA的PSV，左侧PCA的PI均高于对照组（P＜0.05）（表2）。

表2 轻症TA患者与对照组颅内血管超声指标比较（±s）

注：与对照组比较aP＜0.05。PSV：收缩期峰值流速；EDV：舒张期末期流速；RI：阻力指数；PI：搏动指数；R：右侧；L：左侧；MCA：大脑中动脉；ACA：大脑前动脉；PCA：大脑后动脉；VA：椎动脉；BA：基底动脉。

颅内血管 TA组（n=67） 对照组（n=60）PSV/（cm/s） EDV/（cm/s） RI PI PSV/（cm/s） EDV/（cm/s） RI PI R MCA 109.2±23.5a 44.9±9.7 0.58±0.07a 0.96±0.18a 100.5±21.0 44.5±10.2 0.56±0.05 0.88±0.13 ACA 64.9±21.2 27.5±9.8 0.56±0.10 0.92±0.24 65.4±17.6 29.3±7.9 0.56±0.04 0.87±0.12 PCA 70.2±25.2 31.3±11.1 0.54±0.08 0.87±0.22 63.8±16.9 29.3±8.0 0.53±0.06 0.83±0.15 VA 69.8±22.1a 28.6±9.0a 0.58±0.10a 0.96±0.24a 53.7±14.5 24.9±7.2 0.54±0.04 0.83±0.12 L MCA 113.0±26.7a 47.1±11.0 0.59±0.07 0.96±0.20 101.7±24.9 44.6±10.0 0.56±0.05 0.90±0.13 ACA 67.6±21.5 30.3±9.9 0.56±0.06 0.90±0.17 67.8±17.8 31.1±9.4 0.54±0.04 0.85±0.11 PCA 72.3±21.8 32.3±9.8 0.55±0.08 0.88±0.20a 64.5±19.9 29.9±8.9 0.53±0.04 0.82±0.12 VA 73.0±27.2a 30.6±13.3a 0.58±0.09a 0.95±0.21a 57.6±18.2 26.3±8.1 0.54±0.04 0.83±0.12 BA 82.14±26.9a 34.3±10.0 0.59±0.08a 0.98±0.21a 68.3±18.6 31.6±9.7 0.54±0.04 0.84±0.12

2.3 轻症TA患者认知功能改变

如图2所示，轻症TA组MMSE评分（26.3±2.8）分显著低于对照组（29.7±0.7）分，差异具有统计学意义（P＜0.05）。依据Kerr评分标准将轻症TA患者分为疾病活动期（n=31例）和非活动期（n=36例），活动期组MMSE评分（25.0±2.8）分显著低于非活动期组（27.5±2.3）分，差异具有统计学意义（P＜0.05）。

图2 轻症TA认知功能改变

2.4 轻症TA患者疾病活动性、颅内血流与认知功能相关性分析

TA组Kerr评分与MMSE评分呈显著负相关（r=-0.665，P＜0.05）。TA组TCCD脑血流异常参数中，双侧VA的PSV、PI和RI，BA的RI和PI与MMSE呈较弱的负相关（r=0.188～0.292，P＜0.05）。上述异常参数综合与 MMSE 评分的典型相关分析结果显示呈显著相关（r=0.539，P＜0.05）。

3 讨论

TA患者病变主要发生于主动脉及其分支，头臂血管受累更为普遍[8]。颅脑作为头臂血管供应的主要靶器官，对缺血缺氧的敏感性远高于其他脏器。多数TA患者有头晕、头痛等神经症状，严重者可出现短暂性脑缺血发作甚至脑梗死。已有文献认为TA患者出现此类神经症状与大动脉狭窄或闭塞有关[9-10]，但轻症TA患者颈动脉尚未发生明显狭窄，所以脑血流障碍、脑血流动力学改变与神经症状的相关关系如何尚属未知。因此，评价轻症TA患者的脑血管血流动力学与认知功能变化很有必要，为进一步深化TA疾病认识提供影像学依据。

本研究比较了67例轻症TA患者（病变程度相对较轻，均未发生脑梗死或短暂性脑缺血发作症状）及60例健康人群，脑血流动力学分析结果显示：TA组与对照组相较，前循环（包括ACA及MCA）以右侧MCA改变为主（PSV、RI、PI均增高、左侧MCA仅PSV增高）；后循环（包括PCA、VA及BA）以BA（PSV、RI、PI增高）和双侧VA改变（PSV、EDV、RI、PI增高）为主。

分析上述结果出现的原因：前循环血流量占脑血流量的3/5，MCA是前循环的主要供血支，受缺血影响较敏感[8]。有研究对21例TA患者尸检结果显示：颅内血管有明显的炎症反应，以右侧MCA炎症最严重，血管外膜淋巴细胞浸润为主，可引起远端组织缺血[9-11]。与本研究发现的右侧MCA改变结果一致。另外，我们在临床观察中发现，VA和BA血流参数有改变，但TA患者的VA及BA管壁很少受累，故VA和BA的上述异常很可能由于前循环受累后高脉动血流流入后循环远端小血管，损害血管内皮细胞，造成脑血管反应性降低，最终导致脑小血管病的发生所致[12]。

本研究还提示，轻症TA患者认知已开始出现异常，且随着炎症活动性（Kerr评分）增高认知功能障碍加重。分析轻症TA患者颅内小血管亦有炎症受累，炎症可能导致的血脑屏障破坏、血管内皮细胞功能失调、血管周围间隙扩大等异常，最终导致脑白质缺血，这又进一步破坏了前额叶－皮质下环路及丘脑皮质环路，从而出现认知功能下降[12-16]。

本研究首次关注了轻症TA患者脑血流多普勒变化，并对认知改变做了初步探讨，仍需在后续研究中进一步验证。TA患者应常规进行TCCD筛查及认知评估，对临床早期干预、改善预后具有重要意义。

4 结论

轻症TA患者未出现明显血管狭窄时，脑血流动力学参数及认知功能已出现异常，且随着疾病活动性增强，认知功能损害也加重，本研究提示临床需尽早关注TA患者脑血流动力学和认知功能改变，及时干预以改善患者预后。