多模态MRI 参数联合Aβ1-42 蛋白对缺血性脑卒中后认知损害的预测价值

赵殿阁 任岩 马镇波

临床上将影像学检查可见清晰局部脑缺血病灶，从而引起突发性神经功能障碍的疾病定义为缺血性脑卒中［1］。缺血性脑卒中患者容易出现严重脑功能损害与认知损害，多伴随有注意力降低、言语功能障碍以及行动不便等症状，早期检测对缺血性脑卒中认知损害的治疗和预后具有积极意义［2］。有研究指出，多模态磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）检查通过不同的序列和参数对脑实质、脑血管以及脑血流动力学等相关情况进行综合评估，能够准确反映缺血性脑卒中患者的病理生理状态，有利于制定对患者的诊疗方案［3］。β 淀粉样蛋白1-42（beta amyloid protein 1-42，Aβ1-42）在水解作用下可以生成多肽，不仅能够在血液、脑脊液和脑间质液中循环，而且能够刺激血小板聚集，促进形成动脉粥样硬化血栓与脑淀粉样血管病［4］。本研究通过对多模态MRI 参数、Aβ1-42 蛋白与缺血性脑卒中后认知损害的关联性与临床意义进行分析，为缺血性脑卒中后认知损害的诊治提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2020 年1 月至2022 年12 月辽宁省健康产业集团阜新矿总医院收治的缺血性脑卒中患者作为研究对象，将存在认知损害患者为损害组共116 例，均符合简易智力状态检查量表（mini-mental state examination，MMSE）［5］评分≤24 分。将无认知损害患者分为无损害组共116 例，均符合MMSE＞24 分。本研究在医院医学伦理委员会批准同意下进行。病例纳入标准：①患者经检查确诊为缺血性脑卒中；②患者的影像学资料完整；③患者及其家属均签署本研究的知情同意书。病例排除标准：①存在视听障碍无法完成MMSE 评估者；②存在脑外伤或其他中枢神经损伤引起的精神疾病者；③存在阿尔茨海默病、抑郁症等影响认知功能疾病者；④存在心肺、肝肾功能不全者。

1.2 血清Aβ1-42 蛋白检测

对两组患者在入院当天采取静脉血3 mL，以5 000 r/min（4℃，离心半径10 cm）离心10 min，留取上层血清置入-80℃冰箱内保存待检。采用酶联免疫吸附法检测血清Aβ1-42 蛋白水平，相关试剂盒购自上海恒斐生物科技有限公司公司，检测操作按照试剂盒的说明书进行。

1.3 多模态MRI 检查

选择德国西门子MAGNETOM Skyra 3.0 T 核磁共振成像系统与8 通道头颈部线圈对两组患者进行MRI 检查。医护人员在检查前告知患者需要注意的相关事项，做好MRI 扫描前的准备工作。在脱下佩戴的所有与金属相关的物品后，引导患者取仰卧位，在头部两侧放入海绵垫以固定，将患者推进扫描机内，扫描序列包括T1 加权成像、T2加权成像、液体衰减反转恢复序列与磁敏感加权成像。设置扫描参数：T1 加权成像：矢状位，层数36，重复时间400 ms，回声时间10 ms，矩阵512×512，成像视野300 mm×250 mm，层厚5 mm；T2 加权成像：横轴位，层数36，重复时间3 000 ms，回声时间90 ms，矩阵512×512，成像视野300 mm×250 mm，层厚5 mm；液体衰减反转恢复序列：层数64，重复时间9000 ms，回声时间150 ms，矩阵256×256，成像视野256 mm×256 mm，层厚2 mm，翻转角90°，反转时间2 500 ms，激励次数1 次；磁敏感加权成像：层数64，重复时间40 ms，回声时间10 ms，矩阵512×512，成像视野250 mm×200 mm，层厚5 mm。

将所有影像学数据上传到工作站处理图像，采用Fazekas 对脑室周围与深部脑白质病变（white matter lesions，WMLs）1行评 分，根 据W2MHS 软件定量WMLs 体积。测量WMLs 体积时应该去除头颅大小对结果的干扰，标准化处理如下：WMLs（‰）=实际测量体积/颅内腔体积×1000。统计脑微出血（cerebral microbleeds，CMBs）数量，记录基底节区、顶叶、额颞叶与枕叶各向异性分数（fractional anisotropy，FA）以及表现扩散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）［6］。

1.4 调查方法

通过电子病例系统下载两组患者的年龄、性别、BMI 指数、多模态MRI 参数与Aβ1-42 蛋白水平等相关信息。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0 统计学软件对相关数据进行分析。计量资料进行正态性与方差齐性检验，符合正态分布的计量资料以（）表示，行独立样本t检验；计数资料以n（%）表示，行卡方检验。以多因素Logistic 回归分析影响因素，以受试者工作特征（ROC）曲线分析预测模型评估缺血性脑卒中后认知损害的预测价值，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组临床资料的单因素分析

两组收集的资料进行分析比较，WMLs 评分、WMLs 体积、CMBs 数量、基底节区FA 值、顶叶FA值、额颞叶FA 值与Aβ1-42 蛋白水平均是缺血性脑卒中后认知损害的影响因素，差异均具有统计学意义（P＜0.05）；损害组的WMLs 评分、WMLs 体积与CMBs 数量均高于无损害组，基底节区FA 值、顶叶FA 值、额颞叶FA 值与Aβ1-42 蛋白水平均低于无损害组，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 两组临床资料的单因素分析［n（%），（）］Table 1 Univariate analysis of clinical data of the two groups［n（%），（）］

表1 两组临床资料的单因素分析［n（%），（）］Table 1 Univariate analysis of clinical data of the two groups［n（%），（）］

2.2 缺血性脑卒中后认知损害多因素Logistic 回归分析

以缺血性脑卒中患者是否出现认知损害为因变量，将采集的相关资料为自变量进行Logistic 回归分析。多因素Logistic 回归分析显示，WMLs 评分升高、WMLs 体积增大、CMBs 数量增加、基底节区FA 值降低、顶叶FA 值降低、额颞叶FA 值降低和Aβ1-42 蛋白水平下降均是缺血性脑卒中后认知损害的独立危险因素（P＜0.05）。见表2。

表2 缺血性脑卒中后认知损害多因素Logistic 回归分析Table 2 Multivariate Logistic regression analysis of cognitive impairment after ischemic stroke

2.3 多模态MRI 参数和Aβ1-42 蛋白水平对缺血性脑卒中后认知损害的预测价值

ROC 曲线分析显示，WMLs 评分、WMLs 体积、CMBs 数量、基底节区FA 值、顶叶FA 值、额颞叶FA 值、Aβ1-42 蛋白水平及联合检测的曲线下面 积（AUC）1别为0.924、0.826、0.876、0.681、0.740、0.771、0.678、0.990，联合检测优于单一检测（P＜0.05）。见表3、图1。

图1 ROC 曲线分析Figure 1 ROC curve analysis

表3 多模态MRI 参数和Aβ1-42 蛋白水平对缺血性脑卒中后认知损害的预测价值Table 3 Predictive value of multimodal MRI parameters and Aβ1-42 protein levels for cognitive impairment after ischemic stroke

3 讨论

Yu 等［7］研究认为，脑血流障碍导致的血管性认知损害和痴呆等病变与Aβ 蛋白积累、炎症反应以及WMLs 等多种因素相关。Zheng 等［8］研究指出，Aβ1-42 蛋白是CMBs 的危险因素之一，而CMBs 与WMLs 容易导致认知区域出现功能障碍。脑白质与皮层-丘脑、边缘系统、基底神经节以及额叶-皮层下等多个环路密切相关，能够影响执行功能、语言以及视空间等认知区域，一旦出现WMLs，容易导致多认知区域受损进而引起认知损害［9］。本研究结果显示，损害组的WMLs 评分与WMLs 体积均高于无损害组，提示缺血性脑卒中后认知损害与WMLs 参数相关，通过多模态MRI检测WMLs 可以评估认知损害情况。钱兰香等［10］研究认为，CMBs 与缺血性脑卒中患者认知损害密切相关，主要损害在视空间、执行能力与注意力等认知区域上，CMBs 的数量越多，对患者认知功能的损害越严重。本研究结果显示，损害组的CMBs数量远多于无损害组，提示缺血性脑卒中后认知损害与CMBs 数量存在关联性。CMBs 多发生于大脑小血管分布丰富区域，主要是通过脑血流低灌注障碍、血脑屏障损伤以及神经炎症反应等机制，导致出现WMLs，进而引起认知功能区域通路紊乱，从而发生认知损害［11］。Xing 等［12］研究指出，FA 值与认知功能和记忆能力密切相关，整体FA 值降低是发生血管性认知损害的危险因素，且合并存在WMLs 老年患者发生血管性认知损害的风险更高。本研究结果显示，损害组的基底节区FA 值、顶叶FA 值与额颞叶FA 值均低于无损害组，提示缺血性脑卒中后认知损害与基底节区、顶叶与额颞叶区域的FA 值降低相关。缺血性脑卒中会导致患者出现严重的脑损伤与梗死，引起Aβ1-42 蛋白沉积与神经性炎症，导致患者出现认知损害［13］。张填等［14］研究指出，Aβ1-42 蛋白与脑血管病变密切相关，血清Aβ1-42 蛋白水平降低会提高出现缺血性脑卒中后认知障碍的风险。本研究结果显示，损害组的血清Aβ1-42 蛋白水平低于无损害组，提示缺血性脑卒中后认知损害与Aβ1-42 蛋白水平降低相关。

本研究多因素Logistic 回归分析显示，WMLs评分升高、WMLs 体积增大、CMBs 数量增加、基底节区FA 值降低、顶叶FA 值降低、额颞叶FA 值降低和Aβ1-42 蛋白水平下降均是缺血性脑卒中后认知损害的独立危险因素。进一步验证WMLs 评分、WMLs 体积、CMBs 数量、基底节区FA 值、顶叶FA值、额颞叶FA 值与Aβ1-42 蛋白水平对缺血性脑卒中后认知损害的预测价值，结果显示各单一指标均可对缺血性脑卒中后认知损害进行预测，提示多模态MRI 参数与Aβ1-42 蛋白水平可作为缺血性脑卒中后认知损害的诊断指标，且联合检测可提高预测缺血性脑卒中后认知损害的敏感度和特异度。

综上所述，多模态MRI 参数、血清Aβ1-42 蛋白水平与缺血后脑卒中认知损害相关，多模态MRI 参数、血清Aβ1-42 蛋白水平可能成为诊断缺血后脑卒中认知损害的重要检测指标，为临床诊治提供参考依据。