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缺血型烟雾病的白质损害与认知功能障碍密切相关

2020-12-25 杨涛 陈晓霖

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烟雾病患者的主要脑动脉进行性狭窄,脑底代偿性血管增生,可导致严重的脑血管卒中。

北京天坛医院神经外科的王嵘教授团队利用神经影像学研究缺血型烟雾病患者大脑不同部位与认知功能之间的相关性;结果发表于2020年8月的《BMC Neurology》在线。


——摘自文章章节


【Ref: Liu Z, et al. BMC Neurol. 2020 Aug 15;20(1):302. doi: 10.1186/s12883-020-01876-0.】


研究背景



烟雾病(MMD)患者的主要脑动脉进行性狭窄,脑底代偿性血管增生,可导致严重的脑血管卒中。据报道,脑卒中后发生痴呆的风险在各种脑血管疾病中高达30%,而脑卒中前出现痴呆的风险约9%-14%。在一个小样本研究中,大约三分之二的MMD患者存在认知障碍,然而,并非所有认知功能障碍的患者都患脑卒中。MMD对无脑卒中的成年人的认知能力也有显著影响,无脑卒中的MMD患者痴呆发生率也较高。MMD患者的执行功能、注意力和短时记忆明显低于健康者对照组,但患者和对照组之间大脑结构的差异尚不清楚
 
神经影像学,特别是弥散张量成像(DTI)是研究大脑结构和功能的重要手段。DTI对脑白质具有扩散性微观结构变化高度敏感,因此目前DTI主要用于伴有白质损伤的神经系统疾病的研究,很少应用于MMD。Kazumata等发现前额叶外侧区、扣带回区和顶叶下区白质束的平均分数各向异性(FA)与工作速度、执行功能和工作记忆显著相关。北京天坛医院神经外科的王嵘教授团队利用神经影像学研究缺血型烟雾病患者大脑不同部位与认知功能之间的相关性;结果发表于2020年8月的《BMC Neurology》在线。

研究方法



该项前瞻性、单中心对照研究临床试验纳入12例烟雾病患者和12例健康对照者,两组基线特征无显著差异。所有参与者都接受认知测试和MRI扫描成像。弥散张量成像数据采用基于神经束的空间统计方法(TBSS)处理,发现不同的白质区与不同的认知功能相关。


研究结果



研究结果显示,患者与对照组在智力和算术减法上有显著性差异(p<0.05)。DTI的分数各向异性(FA)、平均扩散率(MD)、轴向扩散率(AD)和径向扩散率(RD)等参数在丘脑前辐射、额枕下束(IFO)、上纵束(SLF)、钩束(UF)、下纵束和小钳等部位有不同程度的变化,以及在两组参与者之间有显著差异。


在分析MMD组与对照组白质纤维显微结构差异的同时,研究者观察到FA、MD、AD和RD等指标的变化。总的来说,与对照组相比,MMD组表现为FA减少,MD、AD和RD值增加,但FA减少的大脑区域相对较小(TFCE未校正时p<0.05),而患者组的MD、AD和RD在很大范围脑区内存在差异(TFCE校正时p<0.05)。既往研究认为,RD和AD是比FA更敏感的神经退行性改变的指标。AD值对白质成熟和水分成分的增加高度敏感,RD值与髓鞘直径和脱髓鞘改变密切相关。MD反映细胞水肿和坏死。因此,研究者推测在MMD患者中观察到的FA值局部降低和MD、RD及AD值大范围的增加是由于缺血引起纤维束水成分增加和髓鞘损伤,影响白质纤维束的传递功能,进而发生认知功能障碍。MMD早期主要是AD和RD值的变化,MD的增加可能是间接的继发改变;而FA值没有变化,表示大部分的认知功能保留。

结论



综上所述,缺血性MMD对大脑的认知功能,尤其是算术和智力有独特的影响。左侧UF和IFO可能是影响算术功能的脑关键区,双侧IFO损伤影响智力。长期慢性缺血对两侧大脑白质均有损害,但左半球损伤比右半球严重。RD和AD可能是早期预测慢性白质损害的指标,MD则是综合性的间接变化结果。以上结果表明,缺血性MMD存在认知功能障碍,与脑白质损害密切相关。

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