缺血性脑卒中患者执行功能障碍程度与P300、N200的相关性

缺血性脑卒中患者执行功能障碍程度与P300、N200的相关性

赵雅宁1曹书华2王红阳3郭霞3

(天津中医药大学，天津300193)

摘要〔〕目的探讨缺血性脑卒中患者执行功能障碍程度与P300、N200的关系。方法应用画钟试验(CDT)和执行缺陷综合征的行为方法测试(BADS)评价391例缺血性脑卒中患者的执行功能，并对所有患者行事件相关电位(ERP)P300、N200检测。结果与执行功能正常组比较，执行功能障碍组患者P300、N200成分潜伏期延长、P300波幅下降(P<0.05)；与轻度执行功能障碍组比较，重度执行功能障碍组P300、N200成分潜伏期延长、P300波幅下降(P<0.05)；P300潜伏期预测执行障碍的ROC曲线下面积为0.983(P<0.05)，其灵敏度为0.985，特异度为0.897；P300波幅预测执行障碍的ROC曲线下面积为0.671(P<0.05)，其灵敏度为0.845，特异度为0.509；N200潜伏期预测执行障碍是ROC曲线下面积为0.912(P<0.05)，其灵敏度为0.793，特异度为0.914。相关分析显示P300、N200潜伏期与BADS总评分及各项评分呈中至高度负相关，其中P300与修订的六元素测验的相关系数为最高,N200潜伏期与规则转换卡片测验的相关系数为最高。结论P300、N200潜伏期与执行功能障碍程度有关，两者结合可早期客观评定患者执行功能障碍；P300、N200潜伏期与不同方面的执行功能障碍均有相关性，但不具明显特异性。

关键词〔〕缺血性脑卒中；执行功能；事件相关电位；P300

中图分类号〔〕R743.32〔文献标识码〕A〔

基金项目：河北省科技厅课题(20276102D)

1河北联合大学护理康复学院

2天津市第一中心医院3河北联合大学附属医院

第一作者：赵雅宁(1974-)，女，博士在读，主要从事老年病学研究。

执行功能障碍是缺血性脑卒中患者较易发生的认知功能障碍，包括注意与抑制、任务管理、计划、监控及编码等五个方面不同程度受损，是影响患者生存质量和增加痴呆易损性的重要原因〔1〕，因此对患者执行功能障碍的早期识别尤为重要。目前临床上主要应用威斯康星以及洛文斯顿等神经心理评测量表对脑卒中后的执行功能进行评定，其结果得到了一定的认可。但其带有一定的主观性，且评定时间相对较长。事件相关电位(ERP)P300和N200被认为是反映认知功能最有价值的电生理客观指标〔2〕，得到广泛关注和研究。但有关二者与缺血性脑卒中患者执行功能障碍程度及执行功能障碍类型的关系尚不清楚。执行缺陷综合征的行为评价测验(BADS)是通过应用真实问题的环境来测查和预测在日常生活中执行功能障碍的方法，其结果反映了现实生活任务所需的认知功能情况〔3〕，本研究结合患者BADS分析P300和N200的变化、评测执行功能的灵敏度和特异度及二者与BADS的关系，探讨P300和N200对脑卒中患者执行功能的评测的临床价值。

1对象与方法

1.1研究对象选取2010年10月至2011年6月河北联合大学附属医院神经内科住院治疗后病情平稳的缺血性脑卒中病人391例，男193例，女198例，54～68〔平均(60.2±6.3)〕岁，391例患者中小学及以下教育程度者156例，初高中200例，大专及以上为35例。

经画钟实验(CDT)评测后391例缺血性脑卒中患者无执行功能障碍的116，其中男56例，女60例，平均受教育时间(9.8±2.6)年，脑卒中部位基底节部位61例、其他部位55例；轻度执行功能障碍组：118例，其中男58例，女60例，平均受教育时间(9.6±2.8)岁，脑卒中部位基底节部位66例、其他部位52例；重度执行功能障碍157例，其中男73例，女84例，平均受教育时间(9.8±2.8)年，脑卒中部位基底节部位84例、其他部位73例。经统计学处理上述资料差异无统计学意义(P>0.05)。纳入及排除标准：①纳入标准：均符合1995年10月中华医学会第四届脑血管病学术研讨会通过的脑卒中诊断标准；均通过MRI验证存在脑梗灶，且为单一病灶，无明显脑萎缩者；所有病人均为右利手；入院15 d左右，无意识障碍，病情稳定，测验时无明显失语症和听力障碍。②排除标准：其他器质性脑部疾病；危重脑卒中后失语或(和)双侧上肢运动功能障碍，不能参与临床心理测试者；严重躯体疾病；精神障碍史阳性、色盲、色弱者或严重视力或(和)听力障碍者；不能理解或完成测试者。

1.2研究方法

1.2.1执行功能评价①评分检查结果(CDT)：方法：要求患者画一表盘面，并把表示时间的数目字写在正确的位置，待患者画一圆并添完数字后，再命患者画上大小或分时针，把时间指到8∶20。4分为执行功能正常，3分为轻、2分中度和1、0分重度的执行功能障碍。本研究合并中度及重度为一组，即重度组。②BADS:整套测试包括六项子测验：规则转换卡片测验、动作计划测验、找钥匙测验、时间判断测验、动物园分布图测验、修订的六元素测验。经转换之后得到各子测验的标准分及总标准分。总标准分0～24分，单项标准分范围0～4分。

1.2.2ERP测定ERP检测均在本院肌电图室完成。室温28℃～32℃。首先向被试者说明调查目的,要求全身放松,注意力集中、闭目。试验进行预测试,待其完全掌握测试要求后开始正式测试。测试时采用Medtronic Keypoint.Net肌电诱发电位仪,按照10-20国际脑电电极系统〔4〕,将录电极置于C1、C2两点,参考电极置于右耳垂(A2),前额(FPz)接地,电极间阻抗<5 kΩ。试验以纯音“听觉非靶刺激序列”刺激被试者双耳,声强110 dB,刺频率0.3～1 Hz,刺激波宽50 ms。靶刺激为高频音,出现概率为25%;非靶刺激为低频短音,出现率为75%,两者分别进行叠加平均,靶刺激叠加200次。要求被试者对靶刺激默数。分析时间800 ms,灵敏度50 μV/D。分析指标ERP的N100、P200、N200、P300成分的潜伏期和P300波的波幅。

1.3统计学方法应用SPSS13.0统计软件进行t检验、方差分析和Pearson 相关分析，并利用受试者工作特征曲线(ROC)计算P300与N200预测缺血性脑卒中执行功能障碍的灵敏度、特异度及准确率。

2结果

2.1不同程度执行功能障碍缺血性脑卒中患者ERP成分N100、P200、N200、P300的潜伏期和P300波的波幅比较与无执行障碍组比较，执行功能障碍组P200、N200、P300的潜伏期延长，P300波幅降低(P<0.05)，N100潜伏期无明显变化(P>0.05)；与轻度执行功能障碍组比较，重度执行功能障碍组P200、N200、P300的潜伏期延长，P300波幅降低(P<0.05)，N100潜伏期无明显变化(P>0.05)。见表1。

组别nN100潜伏期N200潜伏期P300潜伏期P200潜伏期P300波幅无执行障碍组11696.181±10.436212.18±34.922272.24±31.591167.634±29.7779.159±2.657轻执行障碍组11895.281±10.436262.92±31.0901)330.24±14.1171)192.941±23.4371)8.502±5.1161)重度执行障碍组15798.179±13.374301.20±40.9371)2)401.25±42.4211)2)218.860±32.5651)2)6.496±3.4611)2)

与无执行障碍组比较：1)P<0.05；与轻执行障碍组比较：2)P<0.05；下表同

2.2ERP内源性成分P300的潜伏期和P300波波幅以及N200潜伏期预测效果分析评的ROC曲线结果 按绘制的ROC曲线，N200潜伏期预测执行功能障碍的曲线下面积为0.912，与0.5(无效假设)相比，差异有统计学意义；以Youden中最大的一点为临界值,得出N200为261.50时约等指数最大，其灵敏度为0.793，特异度为0.914；P300潜伏期预测执行障碍的曲线下面积为0.983，与0.5(无效假设)相比，差异有统计学意义；以Youden中最大的一点为临界值,得出P300为310.00时约等指数最大，其灵敏度为0.985，特异度为0.897。用P300波的波幅预测认知障碍是ROC曲线下面积为0.671，与0.5(无效假设)相比，差异有统计学意义；以Youden中最大的一点为临界值,得出P300波的波幅临界值为6.950时约登指数最大，其灵敏度为0.845，特异度为0.509。见表2。

2.3不同程度执行功能障碍缺血性脑卒中患者BADS评分比较与缺血性脑卒中执行功能正常组比较，两组执行障碍组BADS总评分及单项评分均有差异；与缺血性脑卒中轻度执行功能障碍组比较，重度执行障碍组BADS总评分及单项评分均有差异(P<0.05)。见表3。

表2所有与执行功能有关的成分ROC曲线分析

临界值曲线下面积敏感度特异度约登指数N200261.500.9120.7930.9140.707P300310.000.9830.9850.8970.882P200170.000.8280.9240.6380.537P300波幅6.9500.6710.8450.5090.354

组别n转换卡测验动作计划测验找钥匙测验时间判断测验动物园测验修订六元素测验总分无执行障碍组1163.54±0.463.62±0.383.42±0.583.54±0.563.48±0.623.34±0.6618.48±3.62轻执行障碍组1182.84±0.331)2.90±0.461)2.91±0.341)2.80±0.451)2.90±0.381)2.92±0.461)15.83±5.541)中重度执行障碍组1571.48±0.241)2)1.41±0.281)2)1.52±0.382)1.53±0.271)2)1.34±0.381)2)1.56±0.291)2)10.43±6.481)2)

2.4缺血性脑卒中执行功能障碍患者P300、N200潜伏期与BADS评分的关系P300潜伏期与BADS总分及各单项评分均高度负相关(P<0.01)；N200潜伏期与BADS总分及各单项评分均高度负相关(P<0.01)。见表4。

表4P300、N200潜伏期与BADS评分的关系

P300潜伏期 N200潜伏期 r值P值r值P值规则转换卡片测验-0.896<0.01-0.948<0.01动作计划测验-0.892<0.01-0.814<0.01找钥匙测验-0.842<0.01-0.820<0.01时间判断测验-0.852<0.01-0.804<0.01动物园分布图测验-0.869<0.01-0.822<0.01修订的六元素测验-0.934<0.01-0.844<0.01BADS总分-0.896<0.01-0.906<0.01

3讨论

P300和N200是ERP的“内源性成分”，二者不受物理刺激的特性影响，反映个体的认知过程。特别是P300可反映感知、记忆、理解、判断、推理及情感的复杂心理活动，对于早期确定个体有无认知障碍及认知缺陷改善预后的预测有重要的应用价值，已应用于痴呆、精神疾病、脑血管疾病、脑外伤及药物依赖等方面的研究〔5，6〕。本研究发现相随执行功能障碍的加重，P300表现为波幅减低和潜伏期延长、N200潜伏期延长；P300和N200潜伏期对脑卒中患者执行功能障碍损伤程度有较好的预测价值。从本研究中P300和N200潜伏期预测准确性的灵敏度和特异来看，二者应结合应用来判断脑卒中的执行功能障碍损伤程度。理论上讲，P300潜伏期是认知初加工所需要的时间；P300波幅反映大脑对信息加工时能有效动员资源的程度〔7，8〕；缺血性脑卒中病理损害的实质是脑缺血缺氧导致不同脑区的局限性坏死，导致与皮质投射关系受损，从而影响某些认知-形成再识-加工-输出过程，导致不同程度执行功能障碍〔9〕，因而P300潜伏期变化对执行功能障碍程度显示出较好的预测价值；脑卒中患者注意力障碍发生普遍，表现为不能持续地注意和维持进行一项或多项活动，而N200反映大脑对选择注意事件的辨别加工过程，因此N200潜伏期变化对执行功能障碍程度表现出较好的预测效果。

BADS是1996年Wilson等在综合stroop色词测验、连线测验等多种执行功能的研究方法后发展而来的，最大的特点反映现实生活任务所需的认知功能，目前国内外将此量表广泛应用于老年人、神经损伤疾病的认知功能的筛查〔10，11〕。本研究发现P300和 N200潜伏期与除与BADS总分高度相关外，二者与BADS各单项评分中至高度相关，提示P300和 N200变化不能特异性反应执行功能损伤方面的特异性。事件电位P300不是大脑某一局部的功能所引起，而是多个皮质部位电位的综合结果，同时受多种投射纤维的调节，其反映的是大脑整体的认知水平〔12〕。而执行功能是个体将不同的认知加工过程进行灵活整合以及协同操作的功能，依赖于多个脑区进行动态的相互作用和执行功能环路的完整性，因此事件电位P300变化与BADS各单项评分均表现出较高的相关性。BADS实验中较好完成修订的六元素测验，要求个体有较好的记忆能力、时间的判断能力和计划能力；规则转换卡片测验检测患者的注意力和判断能力，本研究中P300与修订的六元素测验的相关系数为最高，N200潜伏期与规则转换卡片测验的相关系数为最高，因此可以认为P300和 N200可为脑卒中患者时间的判断和计划能力以及注意力的改变提供一定的神经电生理依据。

本研究认为P300、N200潜伏期与执行功能障碍程度有关，与时间的判断和计划能力以及注意力关系密切；临床上应结合P300和N200变化早期判断缺血性脑卒中执行功能障碍程度，同时，临床上应注意不同程度执行功能障碍患者P300和N200变化差别，以建立电位变化差别与执行功能障碍程度的诊断标准。

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〔2014-05-17修回〕

(编辑安冉冉/曹梦园)