颈内动脉重度狭窄或闭塞患者侧支循环与搏动指数及持续注意功能的相关性研究

危薇，罗华，徐志彬

·论著·

颈内动脉重度狭窄或闭塞患者侧支循环与搏动指数及持续注意功能的相关性研究

危薇，罗华，徐志彬

目的探讨颈内动脉重度狭窄或闭塞患者侧支循环与搏动指数(PI)及持续注意功能的相关性。方法对135例颈内动脉重度狭窄或闭塞患者进行DSA检查并根据侧支循环开放情况分组。另选择30名健康老年人作为对照组。采用TCD检查检测双侧大脑中动脉收缩期和舒张期血流速度(Vs和Vd)、平均血流速度(Vm)和PI。采用持续性操作测验的遗漏数、认错数、平均反应时评估持续注意功能。对结果进行比较分析。结果(1)135例颈内动脉重度狭窄或闭塞患者根据侧支循环开放情况分为前交通动脉(AcoA)开放组(31例)、后交通动脉(PcoA)开放组(20例)、AcoA+PcoA开放组(19例)、初级侧支循环开放组(即AcoA、PcoA、AcoA+PcoA开放)(70例)、次级侧支循环开放组(主要包括眼动脉、软脑膜吻合支和新生供血血管)(15例)、初级+次级侧支循环开放组(13例)和无侧支循环开放组(37例)。(2)与对照组比较，其余各组患者的Vs、Vd、Vm和PI均显著降低(均P<0.05)。与无侧支循环开放组比较，AcoA开放组、初级侧支循环开放组的Vd及AcoA+PcoA开放组的Vd、Vm均明显升高，AcoA开放组、AcoA+PcoA开放组、初级侧支循环开放组及初级+次级侧支循环开放组的PI均明显降低(均P<0.05)。与PcoA开放组比较，AcoA开放组、AcoA+PcoA开放组的PI均明显降低(均P<0.05)。与次级侧支循环开放组比较，初级侧支循环开放组的Vs、Vd、Vm和初级+次级侧支循环开放组的Vd、Vm均明显升高，初级侧支循环开放组和和初级+次级侧支循环开放组的PI均明显降低 (均P<0.05)。(3)与对照组比较，其余各组患者的遗漏数、认错数和平均反应时均显著增加(均P<0.05)。与无侧支循环开放组比较，AcoA开放组、AcoA+PcoA开放组及初级侧支循环开放组的遗漏数、认错数和平均反应时均明显减少；初级+次级侧支循环开放组的遗漏数和认错数均明显减少(均P<0.05)。与PcoA开放组比较，AcoA开放组的遗漏数和认错数均明显减少；AcoA+PcoA开放组的遗漏数、认错数和平均反应时均明显减少(均P<0.05)。与AcoA+PcoA开放组比较，AcoA开放组的遗漏数、认错数和平均反应时均明显增加(均P<0.05)。与次级侧支循环开放组比较，初级侧支循环开放组的遗漏数、认错数和平均反应时均明显减少；初级+次级侧支循环开放组的遗漏数和认错数均明显减少(均P<0.05)。(4)AcoA开放组、初级侧支循环开放组和次级侧支循环开放组的PI与平均反应时呈正相关(r=0.441,r=0.364,r=0.552；均P<0.05)。PcoA开放组和无侧支循环开放组的PI与遗漏数呈正相关(r=0.668,r=0.397；均P<0.05)；与认错数呈正相关(r=0.509,r=0.480；均P<0.05)。结论颈内动脉重度狭窄或闭塞患者患侧高PI可反映其持续注意功能受损。

颈动脉狭窄；侧支循环；搏动指数；持续性操作测验

颈内动脉重度狭窄或闭塞患者由于颅内动脉侧支循环建立不同，可导致临床表现和预后差异。注意是所有认知功能的调节机制，虽然有研究[1]证明颈内动脉狭窄患者存在认知功能障碍，但关于不同侧支循环形成导致注意功能改变差异的研究极少。由于颈内动脉狭窄患者广泛存在脑血流灌注异常，本研究将患侧大脑中动脉(MCA)的搏动指数(PI)与患者持续注意功能测定结合，从脑血流动力学和注意功能方面分析其认知改变特征。

1 对象与方法

1.1 对象 系2014年6月～2016年10月我院收治的颈内动脉重度狭窄或闭塞患者135例，均符合北美症状性颈动脉内膜剥脱术试验诊断单侧颈内动脉重度狭窄(70%～99%)或闭塞(100%)的标准[2]，并经DSA检查证实。其中，男67例，女68例；年龄61～83岁，平均(68.71±5.55)岁；受教育年限5～14年，平均(7.41±2.21)年。排除意识障碍、失语、肢体障碍、颅脑外伤、颅内有梗死灶或占位性病变、精神疾病、严重心、肝、肾疾病、有颈内动脉以外的血管狭窄、TCD颞窗透声不良的患者。另选择体检结果正常的健康老年人30名作为对照组。其中，男15名，女15名；年龄60～80岁，平均(70.00±6.41)岁；受教育年限3～15年，平均(7.57±3.33)年。两组性别、年龄、受教育年限的差异无统计学意义，具有可比性。

1.2 方法

1.2.1 DSA检查 采用东芝公司RTP14301J-G1E型X线DSA机行DSA检查，经专业介入医师经股动脉插管，做选择性血管造影，显示双侧颈总动脉、颈内动脉、颈外动脉、椎-基底动脉全脑血管造影。根据DSA检查所见侧支循环开放情况将患者分组。

1.2.2 TCD检查 受试者仰卧位，检查人员使用德力凯公司的EMS-9A型经颅多普勒超声诊断仪，用1.6 MHz脉冲探头分别经受试者双侧颞窗取得最佳MCA血流信号，病例组记录患侧，对照组记录双侧MCA 收缩期和舒张期血流速度(Vs和Vd)、平均血流速度(Vm)和PI。

1.2.3 持续注意功能的检测 采用持续性操作测验(CPT)进行持续注意功能的检测，与既往测试方法[3]相同，由计算机辅助完成。在电脑屏幕中央，随机出现字母，以“X”以外的任何字母为视觉性靶刺激，受试者需对靶刺激尽快作出按空格键反应。测试包含6个版块，每个版块包括3个子块，每个子块有20个字母显示，总共测试360次。子块之间的间隔时间为1 s、2 s、4 s随机呈现。程序自动记录的指标：(1)遗漏数：对靶刺激未作出反应的次数；(2)认错数：对非靶刺激作出反应的次数；(3)平均反应时：从视觉刺激呈现到按下空格键的平均时间。

2 结 果

2.1 DSA检查结果及分组 135例颈内动脉重度狭窄或闭塞患者根据侧支循环开放情况分为前交通动脉(AcoA)开放组(31例)、后交通动脉(PcoA)开放组(20例)、AcoA+PcoA开放组(19例)、初级侧支循环开放组(即AcoA、PcoA、AcoA+PcoA开放)(70例)、次级侧支循环开放组(主要包括眼动脉、软脑膜吻合支和新生供血血管)(15例)、初级+次级侧支循环开放组(13例)和无侧支循环开放组(37例)。

2.2 各组TCD参数的比较 见表1、表2。与对照组比较，其余各组患者的Vs、Vd、Vm和PI均显著降低(均P<0.05)。与无侧支循环开放组比较，AcoA开放组、初级侧支循环开放组的Vd及AcoA+PcoA开放组的Vd、Vm均明显升高，AcoA开放组、AcoA+PcoA开放组、初级侧支循环开放组及初级+次级侧支循环开放组的PI均明显降低(均P<0.05)。与PcoA开放组比较，AcoA开放组、AcoA+PcoA开放组的PI均明显降低(均P<0.05)。与次级侧支循环开放组比较，初级侧支循环开放组的Vs、Vd、Vm和初级+次级侧支循环开放组的Vd、Vm均明显升高，初级侧支循环开放组和和初级+次级侧支循环开放组的PI均明显降低 (均P<0.05)。

表1 AcoA、PcoA开放的TCD参数的特点(x±s)组别例数VsVdVmPIAcoA开放组3139.26±13.46*25.49±8.95*△29.34±9.80*0.48±0.13*△▲PcoA开放组2038.85±15.73*22.96±8.85*28.40±11.25*0.55±0.10*AcoA+PcoA开放组1942.16±9.61*27.85±6.70*△33.26±8.64*△0.43±0.14*△▲无侧支循环开放组3735.84±14.26*20.77±8.01*26.76±11.24*0.56±0.08*对照组3097.31±23.3244.33±9.6161.98±13.760.85±0.13 注:与对照组比较*P<0.05;与无侧支循环开放组比较△P<0.05;与PcoA开放组比较▲P<0.05

表2 初、次级侧支循环开放的TCD参数比较的特点(x±s)组别例数VsVdVmPI初级侧支循环开放组7039.93±14.30*▲25.40±8.46*△▲30.14±9.99*▲0.49±0.13*△▲次级侧支循环开放组1530.07±13.74*17.07±6.64*22.20±10.66*0.57±0.11*初级+次级侧支循环开放组1338.62±9.63*24.65±6.99*▲30.47±7.63*▲0.47±0.09*△▲无侧支循环开放组3735.84±14.26*20.77±8.01*26.76±11.24*0.56±0.08*对照组3097.31±23.3244.33±9.6161.98±13.760.85±0.13 注:与对照组比较*P<0.05;与无侧支循环开放组比较△P<0.05;与次级侧支循环开放组比较▲P<0.05

2.3 各组CPT指标的比较 见表3、表4。与对照组比较，其余各组患者的遗漏数、认错数和平均反应时均显著增加(均P<0.05)。与无侧支循环开放组比较，AcoA开放组、AcoA+PcoA开放组及初级侧支循环开放组的遗漏数、认错数和平均反应时均明显减少；初级+次级侧支循环开放组的遗漏数和认错数均明显减少(均P<0.05)。与PcoA开放组比较，AcoA开放组的遗漏数和认错数均明显减少；AcoA+PcoA开放组的遗漏数、认错数和平均反应时均明显减少(均P<0.05)。与AcoA+PcoA开放组比较，AcoA开放组的遗漏数、认错数和平均反应时均明显增加(均P<0.05)。与次级侧支循环开放组比较，初级侧支循环开放组的遗漏数、认错数和平均反应时均明显减少；初级+次级侧支循环开放组的遗漏数和认错数均明显减少(均P<0.05)。

2.4 颈内动脉重度狭窄或闭塞患者TCD参数与CPT指标的相关性 对各侧支循环开放组的TCD参数与CPT指标进行Pearson相关性分析显示，AcoA开放组、初级侧支循环开放组和次级侧支循环开放组的PI与CPT平均反应时呈正相关(r=0.441,r=0.364,r=0.552；均P<0.05)。PcoA开放组和无侧支循环开放组的PI与CPT遗漏数呈正相关(r=0.668,r=0.397；均P<0.05)；与CPT认错数呈正相关(r=0.509,r=0.480；均P<0.05)。

表3 AcoA、PcoA开放的CPT指标的特点(x±s)组别例数遗漏数(次)认错数(次)平均反应时(ms)AcoA开放组3110.10±4.06*△▲○26.81±10.57*△▲○417.68±23.74*△○PcoA开放组2013.10±5.56*37.40±15.67*426.35±30.41*AcoA+PcoA开放组197.26±4.31*△▲20.26±8.10*△▲396.68±27.10*△▲无侧支循环开放组3714.70±5.77*38.46±15.77*434.19±32.88*对照组304.23±2.4215.00±4.84366.80±37.47 注:与对照组比较*P<0.05;与无侧支循环开放组比较△P<0.05;与PcoA开放组比较▲P<0.05;与AcoA+PcoA开放组比较○P<0.05

表4 初、次级侧支循环开放的CPT指标的特点(x±s)组别例数遗漏数(次)认错数(次)平均反应时(ms)初级侧支循环开放组7010.19±5.03*△▲28.06±13.27*△▲414.46±28.70*△▲次级侧支循环开放组1515.40±7.60*38.93±16.93*439.93±39.14*初级+次级侧支循环开放组1310.23±3.68*△▲27.92±9.08*△▲419.38±29.75*无侧支循环开放组3714.70±5.77*38.46±15.77*434.19±32.88*对照组304.23±2.4215.00±4.84366.80±37.47 注:与对照组比较*P<0.05;与无侧支循环开放组比较△P<0.05;与次级侧支循环开放组比较▲P<0.05

3 讨 论

持续注意是注意的基本组成部分，是更高层次的注意和认知功能基础。CPT反映注意维持能力、抑制能力和冲动性，是目前应用较广泛测查持续注意功能的方法。影像学研究[4]提示，执行CPT任务时，功能MRI活化区域主要位于额叶、顶叶和枕叶。由于颈内动脉狭窄或闭塞后脑血管血流减慢减少，慢性低灌注可致脑组织能量代谢障碍、神经元缺失变性导致脑萎缩、脑白质病变。另外，颈动脉斑块脱落可形成腔隙性梗死或静息性微栓塞，从而导致认知功能障碍[5-6]。当病变累及持续注意功能区域时表现为CPT遗漏数和认错数增多，反应时延长。AcoA+PcoA开放组和AcoA开放组的CPT指标相对优于PcoA开放组和无侧支循环开放组，说明持续注意功能与侧支循环开放类型相关。有研究[7]证实当AcoA和PcoA同时开放时，颈内动脉闭塞侧大脑半球的血流量与健侧比较无统计学差异。焦力群等[8]提出，AcoA代偿对血流动力学有积极意义，可明显改善MCA分布区的血供，且AcoA和PcoA共同代偿更优于单支代偿。而本研究中虽然患侧MCA血流速度AcoA+PcoA开放组>AcoA开放组>PcoA开放组，但差异无统计学意义，可能是由于本研究通过TCD检测血流速度，而焦力群等[8]研究的是磁共振灌注成像的达峰时间，二者有一定差异。由于AcoA和PcoA同时开放对CPT功能区域脑血流灌注影响较小，因此CPT指标优于PcoA开放组和无侧支循环开放组。AcoA开放组的CPT指标优于AcoA未开放的病例组，可能是由于AcoA未开放的患者额叶血流量降低[9]，不能代偿脑组织对血流量的需求。次级侧支循环开放组的CPT指标差于其他侧支循环开放组，说明次级侧支循环代偿作用有限，当初级侧支循环代偿不充分时，次级侧支循环才发挥代偿作用。本研究通过比较还发现，初级+次级侧支循环的遗漏数和认错数较单纯次级侧支循环开放组低，可能是由于部分患者的AcoA开放，对额叶血供有改善作用，持续注意功能部分保留。赵新宇等[10]的研究提出，单纯颈内-外动脉侧支循环开放较AcoA/PcoA与颈内-外动脉同时开放的患侧MCA下降率升高，而MCA的血流速度与脑缺血的程度密切相关。本研究中单纯次级侧支循环开放组患侧的MCA血流速度低于其他侧支循环开放组，也与该研究结果一致。

PI值主要反映动脉的顺应性和弹性，PI增高提示脑血管阻力增加、脑灌注下降、脑血流量减少等脑血管病理生理改变。由于MCA走行平直，易于用TCD测定，因此本文选取MCA进行研究。虽然颈内动脉重度狭窄或闭塞者患侧MCA均为低搏动性血流，但PcoA、次级侧支循环和无侧支循环开放组的 PI相对较高，提示其远端循环的有效灌注压较低，局部脑组织代谢能力较差。目前对于PI值与认知功能的关系尚无定论：有研究[11]发现MCA的高PI值与某些认知领域的功能损伤有关；Post等[12]发现高PI值可反映血液透析患者的认知功能损害，而Shim等[13]提出有认知障碍者的PI并无改变。本研究发现多数病例组患侧PI值与CPT指标呈正相关，提示在病理条件下，PI增高可反映持续注意功能损害。原因可能是其相应区域的供血动脉弹性较差，自动调节能力受损，动脉远端血供不足。此外，颅内腔隙性梗死等慢性缺血性病理改变也可有PI增高的表现。对照组的PI较病例组升高，说明PI在脑缺血的状态下相对增高才能反映注意功能受损。

综上所述，侧支循环类型是颈内动脉重度狭窄或闭塞患者颅内血流动力学和注意功能水平的重要影响因素，在进行临床治疗时，应尽早发现患者的侧支循环开放方式，对认知功能作出客观评估，并及时给予干预，以提高患者生活质量。本研究不足之处在于只研究了MCA的PI值，在今后的研究中将对更多动脉的PI值和其他TCD参数进行分析，以便于全面分析颈内动脉重度狭窄或闭塞的血流动力学变化与注意功能的相关性。

[1] Avirame K, Lesemann A, List J, et al. Cerebral autoregulation and brain networks in occlusive processes of the internal carotid artery[J].J Cereb Blood Flow Metab, 2015, 35: 240.

[2] North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trail Collaborators. Beneficial effect of carotid endarterectomy in symptomatic patients high-grade carotid stenosis [J].N Engl J Med, 1991, 325: 445.

[3] Chiang HL, Chen YJ, Lo YC, et al. Altered white matter tract property related to impaired focused attention, sustained attention, cognitive impulsivity and vigilance in attention-deficit/hyperactivity disorder[J]. J Psychiatry Neurosci, 2015, 40: 325.

[4] Bartés-Serrallonga M, Adan A, Solé-Casals J, et al. Cerebral networks of sustained attention and working memory: a functional magnetic resonance imaging study based on the continuous performance test[J].Rev Neurol, 2014, 58: 289.

[5] 崔秀英,王雁,肖建廷.颈动脉狭窄程度及部位与认知功能障碍的关系[J].临床神经病学杂志, 2013, 26: 66.

[6] 王秀艳,赵惠荣,郭晶,等.颈动脉内膜-中层厚度、血清超敏C反应蛋白水平与老年人认知功能障碍的相关性研究[J].临床神经病学杂志, 2014, 27: 193.

[7] Cheng XQ, Tian JM, Zuo CJ, et al. Quantitative perfusion computed tomography measurements of cerebral hemodynamics: Correlation with digital subtraction angiography identified primary and secondary cerebral collaterals in internal carotid artery occlusive disease[J].Eur J Radiol, 2012, 81: 1224.

[8] 焦力群,凌锋,卢洁，等.利用灌注MRI技术评价颈内动脉狭窄或闭塞的血流动力学状态[J].临床放射学杂志, 2004, 23: 835.

[9] de Boorder MJ, van der Grond J, van Dongen AJ, et al. Spect measurements of regional cerebral perfusion and carbondioxide reactivity:correlation with cerebral collaterals in internal carotid artery occlusive disease[J]. J Neurol, 2006, 253: 1285.

[10] 赵新宇,华扬,段春，等.超声评价颈内动脉闭塞后颅内侧支循环开放类型对大脑中动脉血流速度和临床表现的影响[J].中国脑血管病杂志, 2012, 9: 581.

[11] Altmann M, Thommenssen B, Rønning OM, et al. Middle cerebral artery pulsatility index is associated with cognitive impairment in lacunar stroke[J].J Neuroimaging, 2016, 26: 431.

[12] Post JB, Morin KG, Handrakis JP, et al. Cognition may be related arterial pulsatility index in HD patients[J].Clin Nephrol, 2014, 81: 313.

[13] Shim Y, Yoon B, Shim DS, et al. Cognitive correlates of cerebral vasoreactivity on transcranial Doppler in older adults[J]. J Stroke Cerebrovasc Dis, 2015, 24: 1262.

Studyonrelationshipamongpulsatilityindex,sustainedattentionfunctionandcollateralcirculationinpatientswithseverestenosisorocclusionofinternalcarotidartery

WEIWei,LUOHua,XUZhi-bin.

theAffiliatedHospitalofSouthwestMedicalUniversity,Luzhou646000,China

ObjectiveTo investigate the relationship among pulsatility index (PI), sustained attention function and collateral circulation in patients with severe stenosis or occlusion of internal carotid artery.MethodsOne hundred and thirty-five patients with severe stenosis or occlusion of internal carotid artery were examined by DSA and were divided into different groups according to the type of collateral circulation. Meanwhile, 30 healthy aged people were selected as a control group. The peak systolic velocity (Vs), and diastolic velocity (Vd), mean velocity (Vm) and PI of bilateral middle cerebral artery were obtained by TCD. Sustained attention was evaluated by missed and mistaken scores as well as average reaction time of continuous performance test. The results were compared and analyzed.Results(1)According to the type of collateral circulation, 135 patients with severe stenosis or occlusion of internal carotid artery were divided into groups with patency of anterior communicating artery (AcoA)(31 cases),posterior communicating artery (PcoA)(20 cases), AcoA+PcoA (19 cases), primary collateral circulation (with AcoA, PcoA and AcoA+PcoA)(70 cases), secondary collateral circulation (including ophthalmic artery, leptomeningeal collateral vessel and new blood vessels)(15 cases), primary+secondary collateral circulation (13 cases) and group without collateral circulation (37 cases). (2)Compared with control group, Vs,Vd,Vm and PI all decreased significantly in every other group (allP<0.05). Compared with group without collateral circulation, Vd of group with AcoA or primary collateral circulation, Vd and Vm of group with AcoA+PcoA all increased significantly; PI of groups with AcoA, AcoA+PcoA, primary collateral circulation and primary+secondary collateral circulation all decreased (allP<0.05). Compared with group with PcoA, PI of groups with AcoA and AcoA+PcoA both decresed significantly (allP<0.05). Compared with group with secondary collateral circulation, Vs,Vd and Vm of group with primary collateral circulation, Vd and Vm of group with primary+secondary collateral circulation all increased significantly; PI of groups with primary collateral circulation and primary+secondary collateral circulation both decreased (allP<0.05).(3)Compared with control group, the missed, mistaken scores and average reaction time of CPT in every other group increased significantly (allP<0.05). Compared with group without collateral circulation, the missed, mistaken scores and average reaction time in groups with AcoA, AcoA+PcoA and primary collateral circulation all decreased significantly; the missed and mistaken scores of group with primary+secondary collateral circulation decreased significanly (allP<0.05). Compared with group with PcoA, the missed and mistaken scores of group with AcoA decreased significantly while the missed, mistaken scores and average reaction time of group with AcoA+PcoA all decreased significantly (allP<0.05). Compared with group with AcoA+PcoA, the missed, mistaken scores and average reaction time in group with AcoA increased sinificantly (allP<0.05).Compared with group with secondary collateral circulation, the missed, mistaken scores and average reaction time in group with primary collateral circulation all decreased significantly; the missed and mistaken scores in primary+secondary collateral circulation both decreased significantly (allP<0.05).(4) PI positively related to average reaction time in groups with AcoA, primary and secondary collateral circulation (r=0.441,r=0.364,r=0.552; allP<0.05). PI positively related to missed scores in group with PcoA and group without collateral circulation (r=0.668,r=0.397; allP<0.05). PI also positively related to mistaken scores in the above groups (r=0.509,r=0.480; allP<0.05).ConclusionHigh PI on the affected side of patients with severe stenosis or occlusion of internal carotid artery may reflect impairment of sustained attention function.

carotid stenosis;collateral circulation;pulsatility index;continuous performance test

R741.04

A

1004-1648(2017)05-0350-05

泸州医学院附属医院青年基金项目(2015-QS-034)

646000泸州，西南医科大学附属医院神经内科

罗华

2016-12-02

2016-12-27)