康麗媛,徐輝,姚燕雯,白宏英
隨著世界人口老齡化進(jìn)程加劇,腦白質(zhì)高信號(hào)(white matter hyperintensity,WMH)檢出率越來(lái)越高,其在人群中的檢出率為5.3%~100.0%,其中青年人群檢出率為25.9%,60~64歲老年人群檢出率高達(dá)100.0%[1]。研究表明,WMH可導(dǎo)致患者認(rèn)知功能下降[2],使腦卒中的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加[3],導(dǎo)致腦卒中患者預(yù)后不良[4],是老年人生活能力下降的獨(dú)立影響因素,對(duì)社會(huì)造成巨大負(fù)擔(dān)。既往研究發(fā)現(xiàn),動(dòng)態(tài)心率是心血管事件和死亡的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[5-6]。近年研究發(fā)現(xiàn),心率變異性(heart rate variability,HRV)與腦血管事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[7-8]。但是,動(dòng)態(tài)心率與腦小血管疾病之間的關(guān)系尚不清楚。國(guó)外僅有少數(shù)幾項(xiàng)研究探討過(guò)HRV與WMH的關(guān)系,但由于檢測(cè)HRV的方法不同,難以進(jìn)行結(jié)果的比較,并未得出明確結(jié)論[9-13]。本研究旨在通過(guò)分析24 h動(dòng)態(tài)心電圖測(cè)量的HRV與WMH嚴(yán)重程度的相關(guān)性,探討自主神經(jīng)功能與WMH的相關(guān)性,希望能為WMH的發(fā)病機(jī)制及早期發(fā)現(xiàn)和干預(yù)提供理論支持。
1.1 研究對(duì)象 選取2018—2020年于鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院的WMH患者248例為研究對(duì)象。其中男113例(45.6%),女135例(54.4%);年齡40~83歲,平均年齡(62.4±11.9)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)符合WMH的診斷標(biāo)準(zhǔn)[14];(2)年齡≥40歲;(3)日常生活獨(dú)立〔改良Rankin量表(modified Rankin Scale,mRS)評(píng)分≤2分〕;(4)無(wú)感染、發(fā)熱、低氧血癥;(5)HRV檢測(cè)前1周未服用影響自主神經(jīng)功能的藥物,如β-受體阻滯劑、糖皮質(zhì)激素、阿托品等;(6)對(duì)本研究知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)或頸部血管彩超檢查提示顱腦或頸部血管狹窄>50%;(2)CT或MRI檢查示W(wǎng)MH是由腦梗死、顱內(nèi)感染、顱內(nèi)腫瘤、嚴(yán)重顱腦創(chuàng)傷、一氧化碳中毒、彌漫性腦白質(zhì)水腫、神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病等所導(dǎo)致;(3)入院時(shí)合并影響自主神經(jīng)功能和HRV的疾病,如冠心病、心律失常、擴(kuò)張型心肌病或肥厚性心肌病、急性冠脈綜合征、充血性心力衰竭、心房顫動(dòng)、心肌梗死、糖尿病、帕金森病、明顯焦慮或抑郁等;(4)既往有腦卒中史;(5)患有嚴(yán)重器質(zhì)性疾病,如嚴(yán)重的肝腎功能不全;(6)有MRI檢查禁忌證。
1.2 研究方法
1.2.1 一般資料收集 收集患者一般資料,包括性別、年齡、吸煙史(吸煙量≥1支/d,持續(xù)1年以上定義為有吸煙史)、飲酒史(過(guò)去1年飲過(guò)1次酒定義為有飲酒史)、高血壓病史、糖尿病病史、總膽固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triacylglycerol,TG)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)、同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)。
1.2.2 HRV參數(shù)檢測(cè) 采用DMS300-4A動(dòng)態(tài)心電圖〔迪姆軟件(北京)有限公司生產(chǎn)〕對(duì)患者進(jìn)行24 h長(zhǎng)程監(jiān)測(cè),收集患者HRV時(shí)域參數(shù)、頻域參數(shù)。其中HRV時(shí)域參數(shù)包括:24 h平均心率、全部正常竇性心搏RR間期的標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation of all normal-to-normal intervals,SDNN)、全程每5分鐘正常RR間期均值的標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation of the averages of normal-to-normal intervals in all 5 minute segments of the entire recording,SDANNindex)、全 程每5分鐘正常RR間期標(biāo)準(zhǔn)差的平均值(mean of the standard deviation of all normal RR intervals for 5-minute segments,SDNNindex)、相鄰正常RR間期差值的均方根(root mean square of the successive normal sinus R-R interval difference,rMSSD)、相鄰正常RR間期相差超過(guò)50 ms的心搏數(shù)占總竇性心搏數(shù)的百分比(percentage difference between adjacent normal-to-normal intervals that are greater than 50 ms,PNN50);HRV頻域參數(shù)包括:總功率(total power,TP)、低頻功率(low frequency power,LF)、高頻功率(high frequency power,HF)、LF/HF。檢查期間患者正?;顒?dòng),有效記錄時(shí)間不少于22 h,去除異位搏動(dòng)干擾;所有患者檢測(cè)期間禁止劇烈運(yùn)動(dòng),保持情緒穩(wěn)定,禁止吸煙,禁止飲用咖啡、茶、酒等可干擾HRV參數(shù)的飲品。
1.2.3 顱腦MRI檢查 所有患者在入院1周內(nèi)完成顱腦MRI檢查,采用德國(guó)西門(mén)子Skyra 3.0 T超導(dǎo)型磁共振儀,掃描序列主要包括T1加權(quán)成像(T1-weighted imaging,T1WI)、T2加權(quán)成像(T2-weighted imaging,T2WI)、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluid attenuated inversion recovery,F(xiàn)LAIR)以及彌散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)。分別由兩位有經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生根據(jù)患者顱腦MRI檢查結(jié)果對(duì)患者WMH嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)分,意見(jiàn)不一致時(shí)與第3位醫(yī)師共同商議后取得共識(shí)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:在T2-FLAIR序列上,根據(jù)Fazekas量表[15](0~6分),分別對(duì)腦室旁WMH和深部皮質(zhì)下WMH的嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)分,兩部分的評(píng)分相加即為總分。腦室旁WMH的評(píng)分為:無(wú)病變?yōu)?分,病變呈帽狀或薄層鉛筆樣為1分,病變呈光滑暈圈為2分,不規(guī)則的腦室旁高信號(hào)并延伸到深部白質(zhì)為3分;深部皮質(zhì)下WMH評(píng)分為:無(wú)病變?yōu)?分,點(diǎn)狀病變?yōu)?分,病變開(kāi)始融合為2分,病變大面積融合為3分。根據(jù)Fazekas量表總分,將患者分為三組:無(wú)或輕度WMH組(Fazekas量表總分為0~2分,97例)、中度WMH組(Fazekas量表總分為3~4分,104例)、重度WMH組(Fazekas量表總分為5~6分,47例)。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析。計(jì)數(shù)資料以相對(duì)數(shù)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn);符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以M(QR)表示,多組間比較采用Kruskal-WallisH檢驗(yàn);WMH嚴(yán)重程度影響因素分析采用有序Logistic回歸分析(納入標(biāo)準(zhǔn)P≤0.05);HRV參數(shù)與WMH嚴(yán)重程度的相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 三組一般資料、HRV參數(shù)比較 三組性別、年齡、吸煙史、飲酒史、高血壓病史、糖尿病病史、TC、TG、LDL、HDL、Hcy、24 h平均心率、SDNN、SDANNindex、TP、LF/HF比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);三組SDNNindex、rMSSD、PNN50、LF、HF比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。重度WMH組SDNNindex、PNN50低于無(wú)或輕度WMH組、中度WMH組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);中度WMH組、重度WMH組rMSSD、LF低于無(wú)或輕度WMH組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);重度WMH組HF低于無(wú)或輕度WMH組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表1。
表1 三組一般資料、HRV參數(shù)比較Table 1 Comparison of general information and HRV parameters in the three groups
2.2 WMH嚴(yán)重程度影響因素的有序Logistic回歸分析 以單因素分析中有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的變量(SDNNindex、rMSSD、PNN50、LF、HF)為自變量(賦值均為實(shí)測(cè)值),WMH嚴(yán)重程度為因變量(賦值:無(wú)或輕度WMH=1,中度WMH=2,重度WMH=3),進(jìn)行有序Logistic回歸分析,結(jié)果顯示,rMSSD是WMH嚴(yán)重程度的影響因素(P<0.05);校正性別、年齡、高血壓病史、糖尿病病史可能影響HRV或WMH嚴(yán)重程度的因素后,結(jié)果仍顯示,rMSSD是WMH嚴(yán)重程度的影響因素(P<0.05),見(jiàn)表2。
表2 WMH嚴(yán)重程度影響因素的有序Logistic回歸分析Table 2 Ordered Logistic regression analysis of influencing factors of WMH severity
2.3 HRV參數(shù)與WMH嚴(yán)重程度的相關(guān)性 Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示,24 h平均心率、SDNN、SDANNindex、TP、LF/HF與WMH嚴(yán)重程度無(wú)直線相關(guān)關(guān)系(P> 0.05),SDNNindex、rMSSD、PNN50、LF、HF與WMH嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),見(jiàn)表3。
表3 HRV參數(shù)與WMH嚴(yán)重程度的相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis between HRV parameters and WMH severity
WMH是老年人顱腦核磁檢查最常見(jiàn)的缺血性表現(xiàn),但是其確切的發(fā)病機(jī)制尚不清楚。近年來(lái),研究者開(kāi)始關(guān)注自主神經(jīng)功能與WMH之間的關(guān)系,一些研究者發(fā)現(xiàn)HRV降低與WMH相關(guān)[9-10],另一些研究者認(rèn)為HRV與WMH無(wú)相關(guān)性[11,13],也有研究者認(rèn)為HRV增加與WMH相關(guān)[12]。對(duì)于二者之間關(guān)系的研究可能有助于WMH發(fā)病機(jī)制的研究以及WMH的早期發(fā)現(xiàn)和干預(yù)。因而本研究旨在分析24 h動(dòng)態(tài)心電圖測(cè)量的HRV與WMH嚴(yán)重程度的相關(guān)性。
本研究有序Logistic回歸分析結(jié)果顯示,rMSSD是WMH嚴(yán)重程度的影響因素;校正性別、年齡、高血壓病史、糖尿病病史可能影響HRV或WMH嚴(yán)重程度的因素后,結(jié)果仍顯示,rMSSD是WMH嚴(yán)重程度的影響因素;Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示,SDNNindex、rMSSD、PNN50、LF、HF與WMH嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)。HRV參數(shù)中,rMSSD、PNN50、HF可反映副交感神經(jīng)活性,SDNNindex、LF可反映自主神經(jīng)的整體活性。因此,本研究結(jié)果提示自主神經(jīng)功能紊亂,特別是副交感神經(jīng)活性降低是WMH的危險(xiǎn)因素,其可能參與了WMH的發(fā)生。分析原因可能有以下幾點(diǎn):(1)自主神經(jīng)可通過(guò)交感縮血管纖維和副交感舒血管纖維來(lái)支配血管平滑肌,通過(guò)各種心血管反射,調(diào)控心輸出量和血管的舒縮,使腦血流保持在一定范圍。此外,近年的研究也發(fā)現(xiàn)大多數(shù)(65%)中樞神經(jīng)系統(tǒng)血管中的去甲腎上腺素能神經(jīng)元末梢終止于毛細(xì)血管附近的周細(xì)胞[16-17],其通過(guò)周細(xì)胞的收縮調(diào)節(jié)毛細(xì)血管的直徑,從而可以調(diào)節(jié)整個(gè)大腦的血流。因此,自主神經(jīng)系統(tǒng)功能受損可能會(huì)影響大腦血流的自動(dòng)調(diào)節(jié),從而發(fā)生低灌注,導(dǎo)致WMH。(2)膽堿能抗炎通路是中樞神經(jīng)系統(tǒng)重要的免疫調(diào)節(jié)、抗炎通路,在神經(jīng)保護(hù)中起重要作用[18-19]。迷走神經(jīng)活動(dòng)的減少可能會(huì)減弱膽堿能神經(jīng)的抗炎作用,導(dǎo)致大腦局部及全身炎性因子增加,從而促進(jìn)WMH的發(fā)生和發(fā)展[20]。(3)WMH是小動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致的[21],而有研究發(fā)現(xiàn)自主神經(jīng)功能障礙與動(dòng)脈粥樣硬化增加有關(guān)[22],進(jìn)一步的研究認(rèn)為炎癥可能在其中發(fā)揮重要作用,副交感神經(jīng)活動(dòng)減少導(dǎo)致膽堿能抗炎活性降低,體內(nèi)上調(diào)的炎性因子破壞血管內(nèi)皮,引起脂質(zhì)沉積、氧化應(yīng)激等一系列反應(yīng),進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展[23]。鑒于自主神經(jīng)功能障礙、炎癥、動(dòng)脈粥樣硬化三者間具有復(fù)雜的交互關(guān)系,不能排除三者同時(shí)存在,進(jìn)而協(xié)同促進(jìn)WMH發(fā)生的可能。(4)另一種可能的解釋是:HRV下降是WMH的結(jié)果,而不是原因。腦血管疾病也可引起心臟自主神經(jīng)功能紊亂,但目前這僅在因大血管疾病引起的腦卒中患者中有報(bào)道[24-26],雖然本研究排除了既往有腦卒中史的患者,但也不能排除WMH導(dǎo)致HRV下降的可能。
本研究結(jié)果與GALLUZZI等[13]的研究結(jié)論一致,該研究對(duì)82例輕度認(rèn)知障礙患者的研究發(fā)現(xiàn),24 h動(dòng)態(tài)心電圖檢測(cè)的HRV降低與WMH獨(dú)立相關(guān)。此外,OBARA等[10]對(duì)39名老年人的研究發(fā)現(xiàn),HRV降低與WMH相關(guān)。然而,本研究結(jié)果與國(guó)外兩項(xiàng)研究矛盾,NAKANISHI等[11]通過(guò)動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)評(píng)估HRV的大規(guī)模人群研究發(fā)現(xiàn),WMH與HRV無(wú)關(guān);而目前唯一的一項(xiàng)縱向研究則顯示,動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)的夜間HRV增大與WMH進(jìn)展相關(guān)[12]。這兩項(xiàng)研究與本研究結(jié)果矛盾的原因可能是HRV的檢測(cè)方法不同,這兩項(xiàng)研究中的HRV均是由動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)所得,與24 h動(dòng)態(tài)心電圖相比,動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)HRV的臨床意義不是太明確,由于動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)為間歇性測(cè)量心率,特別是在睡眠時(shí)以60 min為間隔測(cè)量心率,而且伴有袖帶的充放氣,所測(cè)得的HRV是否能反映真實(shí)情況尚不確定。而動(dòng)態(tài)心電圖是目前國(guó)際公認(rèn)的檢測(cè)HRV的金標(biāo)準(zhǔn),而且相對(duì)于短時(shí)程動(dòng)態(tài)心電圖,長(zhǎng)時(shí)程(>18 h)動(dòng)態(tài)心電圖更能反映心率的變化情況。
近年來(lái)關(guān)于暈厥、直立性低血壓與WMH關(guān)系的研究提示,自主神經(jīng)功能紊亂可能是WMH的危險(xiǎn)因素[27-28]。HRV是目前研究自主神經(jīng)功能的一種較好的無(wú)創(chuàng)手段,因其檢測(cè)費(fèi)用較低、檢測(cè)方法簡(jiǎn)便,被廣泛應(yīng)用于臨床。對(duì)于臨床上HRV檢測(cè)異常但尚未表現(xiàn)出明顯自主神經(jīng)功能紊亂癥狀的患者,給予積極的干預(yù)或治療,或許能減緩WMH的發(fā)生。本研究存在以下局限性:本研究樣本量小,且為橫斷面研究,未能說(shuō)明自主神經(jīng)功能障礙與WMH之間的因果關(guān)系,下一步需要擴(kuò)大樣本量,進(jìn)一步進(jìn)行縱向研究以探討二者之間的因果關(guān)系。
綜上所述,HRV參數(shù)中的SDNNindex、rMSSD、PNN50、LF、HF與WMH嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān),自主神經(jīng)功能障礙可能參與了WMH的發(fā)生。對(duì)臨床上HRV降低的無(wú)癥狀自主神經(jīng)功能障礙患者給予積極的治療或干預(yù),有可能減少或延緩WMH的發(fā)生發(fā)展。
作者貢獻(xiàn):康麗媛進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)收集、整理、分析,結(jié)果分析與解釋,撰寫(xiě)論文;姚燕雯負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校;徐輝、白宏英進(jìn)行研究的實(shí)施與可行性分析、論文的修訂;白宏英對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。
本文無(wú)利益沖突。