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颈动脉狭窄对认知功能的影响

作者：石向群(兰州军区兰州总医院神经内科) 无症状性颈动脉狭窄（Asymptomatic Carotid Stenosis,ACS）与中国老年人群认知功能减退高度相关[1]。据统计轻度认知障碍（mild cognitive impairment,MCI）在老年人群中发生率约为5.3％，有随访研究［2］发现MCI伴有颈动脉狭窄（Carotid Stenosis,CS）的患者进行36个月内65.0％进展为痴呆，MCI伴不伴颈动脉狭窄的患者仅有18.5％进展为痴呆。颈动脉狭窄对于认知功能的影响已被广泛认可，但其程度及其可能的机理尚无定论。 1.颈内动脉狭窄区域与认知功能损害类型的关系 认知功能通常包括语言、思维能力、定向力、计算力、记忆力、判断力等。颈动脉狭窄程度和脑缺血程度差异引起认知功能改变的特定方面也不相同。Cheng等[3]利用MR弥散加权像和功能成像研究证实，大脑长期慢性缺血但无明显特定认知功能损害的患者，神经微结构及各大脑功能区的联结均有不同程度损害，因而血管性痴呆患者早期最常见与联结束微结构破坏相关的注意和语言记忆损害 [4-5]。孙涛等［6］发现颈动脉中度狭窄（>50％）的MCI病例认知功能损害主要表现为执行功能，记忆力、视空间觉等方面，而在语言、命名、抽象思维能力等方面与轻度狭窄的病例大致相同。 由于大脑功能区的相对划分，认知功能损害的表现取决于相应受到影响的大脑供血区域。由于颈动脉主要供应同侧大脑半球，故左、右两侧颈动脉狭窄认知功能损害的内容有所差异,前者对认知功能的影响可能更为显著。一项包括4006例ACS患者的大样本研究显示，左侧ACS患者言语流畅性显著下降，而右侧ACS患者图形色彩测验和复杂图形测验评分显著降低［7］。Landgraff 等［8］研究发现，相对于右侧CS病例常见的视空间觉和结构觉受损，左侧CS病例认知领域受损更为广泛。额叶主管信息的顺序化和信息整合，因此受损时认知功能下降更为显著，包括注意力、转换和执行功能等多个方面。研究发现颈动脉引起的MCI在注意力和心算速率，词语记忆和语言流利三大方面有显著损害，分析可能与颈动脉系统额部皮质下循环相关［9,10］。研究表明，大脑中动脉损伤更易损伤神经递质大脑皮质下环路，也影响与认知相关的去甲肾上腺素和5-羟色胺等神经递质。颞叶与海马、大脑皮质和皮质下中枢有广泛的联络，且记忆的形成需要多种因素共同参与，单个因素受损即可影响记忆。丘脑可将所有感觉信息投射至皮质，缺血性脑卒中影响丘脑区域灌注进而造成功能损害，易产生记忆、言语、定向障碍。颈动脉狭窄引起枕叶下方、颞叶上部皮质的局部脑血流降低，也可引起记忆功能损害［11］。研究表明，额叶和颞叶病变均可导致失语［12］，语言包括理解和产生两方面，且皮质语言区众多亦联系紧密，任何一个环节受损均会影响语言功能。 2.颈动脉狭窄对认知功能影响的机制 2.1 脑血流长期低灌注状态。 CS患者存在认知障碍，不能完全用血管性危险因素解释[13]。主要表现为记忆，执行功能，信息处理速度，视空间结构能力等方面损害，多支血管狭窄者认知损害比单支狭窄严重。因此认为认知功能减退可能与脑血管狭窄导致的慢性脑组织供血障碍相关。颈动脉慢性狭窄可导致脑组织处于长期低灌注状态，导致一系列缺血缺氧性改变（如能量利用、代谢障碍、蛋白质变性、胆碱能缺失等）进而引起神经元损害和联络纤维受损［14］。动物模型观察到区域灌注<10％可导致神经元树突微结构破坏［15］，长期低灌注状态引起脑皮质和海马神经元变性、白质疏松、胶质细胞增生和毛细血管床不完整等病理改变。其中脑白质病变已经是认知功能障碍的公认机制之一，动物实验观察到双侧重度颈动脉狭窄的大鼠灰质可基本正常，但白质常明显受损［16］。 2.2 脑内多发的腔隙性梗死灶和静息性脑梗死。 Purandare等［17］认为颈动脉斑块活动（炎性反应、斑块破裂、脱落等）与认知功能损害显著相关，并且能够在干预后减轻或延缓认知障碍的进展。Framingham等研究发现，静息性脑梗死及随后产生的腔隙性梗死灶发生率与颈动脉狭窄程度呈正相关，狭窄≥５０％的病例比狭窄≥２５％者更为常见。MRI检测差异被矫正后，颈动脉狭窄与认知损害的发生仍有显著相关性。然而也有研究发现伴有颈动脉狭窄的认知障碍病例在常在MRI上无法发现梗死灶，表明脑内多发的腔隙性梗死灶和静息性脑梗死可能不是引起认知损害的最主要机制［18,19］。 2.3 颈动脉感受器功能紊乱和血流动力学改变。 研究发现［20］粥样硬化斑块可导致颈动脉化学感受器和压力感受器调节紊乱，导致交感系统亢进引起血流动力学紊乱和脑血流调节机制受损促使颈动脉高度狭窄甚至闭塞导致认知功能障碍。Zavoreo等［21］的研究证实在无症状性颈动脉狭窄患者颈动脉反应性改变与视空间觉、片段记忆等认知功能减退明显相关。 Lopez［22］、Balestrini［23］等均证实颈动脉粥样斑块引起的血管阻力和血流动力学改变与认知功能损害有明显相关性。然而Mergeche［24］等在CEA后用大脑中动脉流速、搏动指数等预测患者认知功能改变情况，Huang［25］等分析眼动脉逆向血流及侧支循环与颈动脉狭窄患者认知功能缺损的相关性，均证明血流动力学对颈动脉狭窄引起的认知功能减退作用有限，认知减退是多方面共同作用的结果［26］。 此外，影响脑动脉粥样硬化的危险因素如高血压、高血脂、糖尿病、高同型半胱氨酸等同样可以引起认知功能的减退。Galluzzi等［27］研究表明，长期高血压可导致脑萎缩和脑白质病变从而造成认知功能减退，血压波动性也与脑小血管损害及认知障碍明显相关。Michiaki［28］等也认为，伴有高血压的认知障碍患者通过血压的管理也能一定程度上改善认知功能。 3.解除颈内动脉狭窄对于认知功能的影响 目前对于颈动脉狭窄的治疗方法主要为药物治疗和手术治疗，后者包括颈动脉支架置入术（carotid artery stenting，CAS）、颈动脉内膜剥脱术（carotid endarterectomy，CEA）等。药物治疗多针对高血压，血小板聚集等危险因素，并非动脉本身的狭窄，Lal等[29]的研究表明对于轻中度CS，药物治疗和CAS均可改善认知功能；但对于重度颈动脉狭窄，药物与CAS相比较差。血管再通方面，Paraskevas[30]等分析显示CAS与CEA相比对在认知功能改善效果相当。 尽管大多数研究证实解除大动脉狭窄对于认知功能的改善有明显作用，但改善的程度、具体方面等却不完全相同。Moftakhar等[31]研究证实，颅内动脉支架置入术可明显改善患者认知功能，且改善程度与狭窄解除程度及脑血流量的恢复程度显著相关。Mendiz等［32］对20例行CAS术后的颈动脉狭窄病例进行短期随访，发现其术后的执行能力和记忆能力有显著改善。大部分报导结果为颈动脉支架术可以改善有症状及无症状性颈内动脉狭窄患者的认知功能，尤其瞬时记忆力、注意力、工作记忆力及执行能力，且无症状组改善较有症状性狭窄组更明显［33］。但部分研究显示出不同的结果。Casas-Hernanzl等［34］的研究未发现有症状及无症状颈内动脉狭窄两组患者CAS后认知功能的改变情况存在差异。Witt等［35］则发现CAS后病例认知状况的改善和受损都均可能观测到。Maggio等［36］通过弥散加权像MRI对CAS术后的观察发现，部分患者手术后无症状性缺血区较术前增加，同样的情况也出现于CEA的患者。 因此分析认为：1手术过程中的栓子脱落、术后过度灌注状态造成的再灌注损伤等围手术期并发症导致短期认知功能改善不明显或者下降［37］，术中减少斑块附近的操作次数、支架分期置入减少再灌注损伤等可能增加术后认知功能改善率。2患者虽然血管狭窄解除，但如不控制肥胖、糖尿病、高血压等其他危险因素［38］，仍会导致认知功能损害的发展，甚至抵消干预措施带来的益处。