分级量化脑小血管病MRI 总负荷与脑小血管病患者认知功能及运动障碍的关系

2024-01-30 13:58郜俊锋邵祥忠
生物医学工程与临床 2023年6期
关键词:运动障碍负荷功能

郜俊锋,曹 建,邵祥忠

脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)是一种多发于中老年群体、累及颅内各种小血管引发的脑白质、灰质受损的神经疾病,病情进展到晚期时预后较差[1]。 CSVD 是血管认知功能损害的重要亚型,也是造成患者痴呆、情感障碍、运动障碍的重要因素[2]。运动障碍主要表现为步态不稳、平衡感差、易跌倒等,会增加患者肢体骨折和死亡风险。 CSVD 患者认知功能及运动功能损伤的发生来自于患者长期慢性累积的血管损伤影响了正常神经功能,因此有学者提出采用CSVD MRI 总负荷来评估全脑整体损伤,进而反映患者各项功能恶化情况[3]。目前多项研究已经证实以MRI 影像参数分级量化CSVD MRI 总负荷, 可对CSVD 诊断及预后评估提供重要参考价值[4,5]。 笔者按照CSVD 不同等级MRI 总负荷评分进行分组, 分析其与患者认知功能、运动功能恶化的关系,以期为临床诊疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择2019 年1 月至2023 年1 月海安市人民医院收治的103 例CSVD 患者, 其中男性78 例, 女性25 例;年龄40 ~82 岁,平均年龄61.62 岁(标准差12.26 岁);身体质量指数(body mass index,BMI)18.3 ~27.2 kg/m2,平均BMI 23.57 kg/m2(标准差3.19 kg/m2);受教育年限6 ~15 年,平均受教育年限10.21 年(标准差3.15 年);饮酒史(男性平均超过40 g/d,女性平均超过20 g/d,持续时间超过5 年,根据酒精度数及体积进行换算)43 例,吸烟史(至少1 支/天,且持续半年以上)51 例;合并冠心病33 例,合并高血压52 例,合并高血脂40 例,合并糖尿病28 例。 笔者研究获得医院伦理委员会审核通过。

选择标准:①确诊为CSVD,符合国际血管改变神经影像标准报告小组2013 年提出的标准[6],头颅MRI 可见皮层下小梗死、血管源性腔隙或脑白质高信号、血管周围间隙扩大、脑微出血、脑萎缩等;②年龄≥18 岁,临床资料完整;③患者或家属知情同意。

排除标准:①大动脉狭窄度超过50%、存在心源性栓塞的脑梗死患者; ②存在非血管源性脑白质病变、痴呆、帕金森病或其他影响神经、认知功能疾病;③存在精神疾病、沟通交流障碍或其他原因无法完成测试者;④存在严重骨关节炎、骨折、肢体畸形等影响运动功能疾病或无法配合完成运动功能评估者。

1.2 方法

1.2.1 MRI 方法与评分标准

采用美国GE 3.0 T MR750 扫描仪对所有患者进行头颅检查。 检查前除去身上金属物质,序列包括T1加权成像(T1-weighted imaging,T1WI)序列(层厚5 mm,间隔1 mm,层数20)、T2加权成像(T2-weighted imaging,T2WI)序列(层厚5 mm,间隔1 mm,层数20)、体液衰减反转恢复 (fluid attenuated inversion recovery,FLAIR)序列(层厚5 mm,间隔1 mm,层数20)、静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI 序列[重复时间(repetition time,TR)=2400 ms,回波时间(echo time,TE)=30 ms,分数各向异性(fractional anisotropy,FA) = 90°,视野(field of view,FOV)=192 mm×192 mm,矩阵64×64,层厚3 mm,层数46]。

评估标准:①无症状腔隙性梗死部位在1 个及以上,计算1 分;②脑白质深部病变Fazekas 评分2 分及以上或脑室旁白质病变Fazekas 评分3 分, 计算1分;③微出血计算1 分;④基底节血管周围间隙>10个,计算1 分;总分0 ~4 分。 CSVD MRI 总负荷评分[7]由笔者所在医院2 名具有5 年以上诊断经验的影像学医师进行评价,若出现意见不同,经讨论达成一致。

1.2.2 认知功能评价

(1)简易智力状态量表(mini-mental state examination,MMSE)[8]:评价患者的整体认知功能,包括定向力、注意力、记忆、回忆、语言等项目共30 分,其中低于27 分为存在认知功能损伤, 分数越高认知功能越好。

(2)语言流畅性试验(verbal fluency test,VFT)[9]:评价患者语言功能,以60 s 内能说出最多的城市、动物及城市动物交替数量来反映患者语言流畅性,记录的是60 s 内能说出的动物数, 数量越多提示语言功能越好。

(3)听觉学习测试(auditory verbal learning testinstantaneous memory,AVLT)[10]:评价记忆功能,记录患者学习(I)、回忆(D)及延迟再认(R)情况下能记得的最多词语数,反映瞬时记忆、延迟记忆、长时延迟再认功能,词语数越多记忆功能越好。

(4)Stroop 色词测试效应(Stroop color-word test,SCWT)[11]:评价信息加工及处理速度,包括反映信息加工速度的文字阅读(A)、反映选择性注意力的颜色阅读(B)及反映信息处理能力的彩色文字阅读(C),各部分耗时越长提示信息处理、执行功能越差。

1.2.3 运动功能评价

采用Tinetti 平衡与步态评估表(performance-oriented mobility assessment,POMA)[12]评价患者移动及平衡功能,总分28 分,其中<19 分为跌倒风险较高,19 ~24 分为有跌倒风险,≥25 分为正常。以POMA评分<25 分为存在运动障碍,其余纳入无运动障碍组。

1.3 统计学方法

SPSS 22.0 软件包分析数据。 符合正态分布计量资料以均数± 标准差表示,组间比较采用独立样本t检验;计数资料以百分率(%)表示,组间比较采用四格表法χ2检验; 线性回归分析CSVD MRI 总负荷程度与认知功能关系, 多因素Logistic 回归分析影响CSVD 患者发生运动障碍的相关因素。 P <0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 分组与临床资料比较

按照CSVD MRI 总负荷评分将103 例患者分为A 组(n = 27,0 分)、B 组(n = 41,1 ~2 分)、C 组(n =35,3 ~4 分)。

3 组BMI、 合并高血压、 高血脂比例、MMSE 评分、VFT 评分、AVLT-I 评分、SCWT-A 评分、SCWT-B评分、SCWT-C 评分、POMA 评分比较,差异存在统计学意义(P <0.05)。 与A 组比较,B 组BMI、合并高血压比例、SCWT-A 评分、SCWT-B 评分、SCWT-C 评分、POMA 评分明显升高,C 组合并高血压、高血脂比例、MMSE 评分、VFT 评分、AVLT-I 评分、SCWT-A 评分、SCWT-B 评分、SCWT-C 评分、POMA 评分明显升高(P <0.05)。 见表1。

表1 3 组临床资料比较Tab.1 Comparison of clinical data in 3 groups

2.2 Spearman 相关性分析CSVD MRI 总负荷与认知、运动功能评分关系

Spearman 相关性分析显示,CSVD MRI 总负荷程度与MMSE 评分、VFT 评分、AVLT-I 评分、POMA 评分呈负相关, 与SCWT-A 评分、SCWT-B 评分、SCWT-C 评分呈正相关(P <0.05)。 见表2。

表2 CSVD MRI 总负荷与认知、运动功能评分关系Tab.2 Correlation between CSVD MRI total burden score and cognitive motor function scores

2.3 采用线性回归分析CSVD MRI 总负荷程度与认知功能关系

将A 组作为参考变量,B、C 组作为哑变量进行对比纳入线性回归分析,结果显示,与A 组比较,B 组SCWT-A 评分、SCWT-B 评分、SCWT-C 评分均升高;与A 组比较,C 组MMSE 评分、VFT 评分、AVLT-I 评分均下降,SCWT-A 评分、SCWT-B 评分、SCWT-C 评分均升高(P <0.05)。 见表3。

表3 CSVD MRI 总负荷程度与认知功能关系的线性回归分析Tab.3 Linear regression analysis of correlation between CSVD MRI total burden score and cognitive function

2.4 多因素Logistic 回归分析影响患者运动障碍的相关因素

按照POMA 评分将患者分为运动障碍组(n=57,<25 分)、无运动障碍组(n=46,≥25 分)。 多因素Logistic 回归分析显示,年龄、BMI、CSVD MRI 总负荷程度是患者发生运动障碍的独立影响因素(P <0.05)。见表4、5。

表4 不同运动功能患者临床资料比较Tab.4 Comparison of clinical data in different patients with motor function

表5 影响患者运动障碍的多因素Logistic 回归分析Tab.5 Multivariate Logistic regression analysis of factors affecting patients motor impairment

3 讨论

CSVD MRI 总负荷评分是临床常用的评估脑血管疾病患者大脑整体损伤情况的指标,能有效地对患者预后不良风险进行预测。笔者按照CSVD MRI 总负荷程度不同(0 分、1 ~2 分、3 ~4 分)对CSVD 患者进行分组, 既往研究多将患者分为0 ~2 分和3 ~4 分两组[13]。 笔者尽量将CSVD MRI 总负荷更加细化,进一步分析其负荷程度变化对CSVD 患者认知及运动功能的影响。

认知障碍主要指不同原因引发的大脑执行力、记忆功能、注意力、语言功能等不同程度的损伤[14]。CSVD是常见血管性认知障碍的主要亚型,随病情进展最终可发展为痴呆,识别CSVD 认知功能损伤能有助于早期发现痴呆高危个体,从而进行针对性干预[15,16]。 研究显示,各组在BMI、合并高血压、合并高血脂、MMSE评分、VFT 评分、AVLT-I 评分、SCWT 评分、POMA 评分方面存在明显差异,其中BMI、合并高血压、合并高血脂是影响CSVD 发生及进展的常见因素,而MMSE评分是反映患者整体认知功能的参考指标,VFT 评分、AVLT-I 评分、SCWT-A 评分、SCWT-B 评分、SCWT-C 评分分别反映了个体的语言、记忆、注意力、信息处理及执行力。 笔者研究结果提示, 随CSVD MRI 总负荷增加, 患者存在不同程度的认知功能损伤。线性回归分析显示,与A 组比较,B 组SCWT-A 评分、SCWT-B 评分、SCWT-C 评分升高, 而MMSE 评分、VFT 评分、AVLT-I 评分无明显变化; 与A 组比较,C 组MMSE 评分、VFT 评分、AVLT-I 评分下降,SCWT-A 评分、SCWT-B 评分、SCWT-C 评分升高。提示当CSVD 病变早期时,患者只出现了注意力、信息处理及执行力的降低,而病情持续进展,患者出现了包括语言功能、 记忆功能及整体认知功能的广泛损伤,这可能与CSVD 病变主要影响注意力、信息处理速度、额叶执行功能有关[17]。 有研究认为,CSVD 早期影响脑白质束微观结构完整、轴突损伤及神经元变性,破坏信息处理及整合需要的网络连接速度,从而出现信息处理及执行功能的下降, 但随着病情的进展,损伤可能沿投射纤维逐渐传播累积,最终引发全脑功能的下降[18]。

运动功能障碍是预后不良CSVD 患者常见并发症,会增加患者颅脑外伤、肢体骨折风险。笔者研究中随CSVD MRI 总负荷增加,POMA 评分与反映执行功能的SCWT 评分出现相同趋势变化,推测CSVD 患者运动障碍的发生可能与脊髓运动系统和皮质、基底核纤维连接被破坏,出现以执行功能下降为主的认知障碍有关。已有学者研究发现,高龄、深部脑白质严重病变、脑皮质萎缩是影响CSVD 患者运动障碍的独立危险因素,提示CSVD 患者运动障碍的发生与其病情严重程度有关[19]。 运动障碍包含上下肢行动迟缓、步态异常及姿势平衡感差等多个类型,不同运动障碍涉及的神经功能分区不同,而CSVD MRI 总负荷作为反映整体大脑损伤程度的评价指标,能更有效反映整体神经功能的损伤程度。还有研究发现CSVD MRI 总负荷评分与在运动回路中起到核心作用的胼胝体萎缩程度相关[20],而胼胝体与额叶、顶叶等多个皮层区域有联系,其结构受损会影响运动神经回路,从而造成患者步态规划、启动及执行功能损伤。

综上所述,轻度CSVD MRI 总负荷可能只影响注意力、信息处理及执行力,而随着MRI 总负荷的增加可出现整体认知功能损害,同时总负荷增加也是发生运动障碍的独立影响因素, 可为临床评估病变程度、制定干预方案提供参考。

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