陳歷 季一飛 蔣炳虎 靳雨 尹書斌 趙玉萍
(南充市中心醫院 1.神經內科;2.醫學影像科,四川 南充 637000)
肢體功能障礙為急性腦梗死(Acute cerebral infarction,ACI)最常見后遺癥,如何準確判斷早期運動功能損害程度并針對性進行干預,具有重要的臨床實用價值[1]。目前臨床上多釆用血氧水平依賴功能磁共振成像(Blood oxygenation leve1 dependent functional magnetic resonance imaging,BOLD-f MRI)、彌散張量成像(Diffusion tensor imaging,DTI)對腦血管疾病進行輔助檢查,但影像學僅描述了病灶形態學的改變,無法描述神經功能缺損情況,臨床應用存在一定局限性[2-3]。ACI發作后,細胞遭受不可逆損傷,某些標志物直接或通過受損的血腦屏障進入外周血液循環系統,在臨床上被檢測到[4-5]。相關研究指出,EphA2蛋白的過度活化在腦脊髓毛細血管內皮細胞間緊密連接的形成中起負調控作用,而在腦脊髓毛細血管的血管發生中起正調控作用[6]。但EphA2蛋白在ACI肢體功能障礙中的變化情況鮮有臨床報道。基于此,本研究嘗試探究血清EphA2蛋白水平與ACI肢體功能障礙預后的關系及BOLD-f MRI、DTI影像學變化機制,現報告如下。
1.1 一般資料 選取2020年1月~2020年10月我院126例ACI肢體功能障礙患者,通過電話或微信等工具隨訪3個月后評估預后情況,預后標準根據英國醫學研究理事會六級肌力評定法[7]:預后良好(上下肢體肌力均提高2級及以上);預后不佳(未達到預后良好標準)。126例治療3個月后86例預后良好,40例預后不良。納入標準:符合ACI診斷標準[8];年齡18~70歲;發病前mRS為0分,右利手;入院時右側上下肢體肌力均為3級及以下;Glasgow評分>8分,無智能缺陷;梗死總面積<3 cm2,無明顯占位效應、對周圍腦組織結構無明顯影響;發病時間至入院時間48 h內。排除標準:無癥狀腦梗死者;6個月前或腦梗死后3個月內發生腦梗死出血轉化、頭部外傷、嚴重感染、心肺功能障礙等疾病史者;既往或腦梗死后3個月內伴有其他腦器質性疾病或伴發癲癇者、全身神經功能障礙的其他疾病;住院期間行急性期溶栓治療或介入取栓治療;有嚴重系統性疾病和精神病藥物史;腦梗死后3個月內有任何部位新發腦梗死者或任何原因導致的死亡。
1.2 方法
1.2.1 治療方法 參照《中國腦梗死急性期康復專家共識》[9]進行康復治療,同時住院期間行傳統康復治療,包括被動運動、翻身練習、牽張練習、坐站練習、站立平衡、步行練習,5~7次/周,每次運動0.5~1.5 h,并遵醫囑給予相關藥物治療。
1.2.2 血清EphA2蛋白水平檢測方法 所有患者均于發病第3 天、發病第3個月末采集空腹外周靜脈血5 mL,采血后30 min內進行離心處理(轉速3000 r/min,離心半徑8 cm,離心時間10 min),分離血清,通過酶聯免疫吸附法測定血清EphA2蛋白水平,試劑盒購于江蘇寶萊生物科技有限公司。
1.2.3 影像學檢查方法 所有患者均于發病第3 天、發病第3個月末行BOLD-f MRI、DTI檢查,采用1.5T磁共振掃描儀(GE公司生產)進行多模態MRI檢查,采集靜息態Bold-fMRl圖像,采用回波平面成像(EPI)序列:TR/TE=2000/40ms,視野(FOV)=240×240 mm2,翻轉角=90°,矩陣=64×64,體素大小3.75×3.75×5.0 mm3,層數32。同時進行三維高分辨率結構圖像采集:層數124,TR/TE=9.1/2.9 ms,FOV=240×240 mm2,翻轉角=20°,矩陣=256×256,體素大小為0.94×0.94×1.2 mm3。采用SPM5軟件觀察分析患側顱內初級感覺運動區(SMC)、輔助運動區(SMA)、運動前區(PM),后頂葉皮層(PPC)的低頻振幅(ALFF)圖像;同時,對受試者行磁共振彌散張量成像(DTI),DTI圖像采用單次激發自旋回波-平面成像技術,掃描參數:TR/TE 8500/96 ms,翻轉角 90°,FOV:24.0 cm×24.0 cm,采集矩陣:256×256,層厚/層間距:5.0/0.0 mm,層數:32。彌散敏感系數b=1000s/mm2,彌散敏感梯度方向:30,B值:0.0/1000 mm2。利用 Diffusion Toolkit軟件采用插值流線播散算法對DTI圖像進行全腦纖維束追蹤,追蹤停止閾值:FA>0.15,追蹤角度<35°,測量患側各向異性參數(FA)。
1.3 觀察指標 ①不同預后ACI肢體功能障礙患者治療前臨床資料,包括性別、年齡、腦梗死部位、肥胖(體重指數≥28.0 kg/m2)、情緒狀態、既往病史、美國國立衛生研究院卒中量表(NIHSS)[10]評分、皮質脊髓束(CST)類型(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型)[11]、入院時和入院后30 d肢體功能障礙情況。本研究采用的吸煙定義為每天抽煙≥1支,連續吸煙時間>6月。情緒狀態包括焦慮和抑郁,分別采用焦慮自評量表(SAS)、抑郁自評量表(SDS)評估,SAS≥50分為有焦慮情緒,SDS≥53分為有抑郁情緒[12]。采用改良Ash-worth肌張力分級評定法(Modified ashwoah scale,MAS)[13]、簡式Fugl-Meyer運動功能評分量表(FMA)[14]評分評估肢體功能障礙情況,MAS總分0~48分,FMA總分0~100分,均為得分越高肢體功能越好。②不同預后患者BOLD-f MRI、DTI影像學指標、血清EphA2蛋白水平。
1.4 統計學分析 數據處理采用SPSS22.0軟件,計數資料以(%)描述,采用2檢驗,等級資料行Ridit檢驗。計量資料以描述,兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。相關性分析采用Pearson相關系數模型。評估效能分析采用受試者工作特征(ROC)曲線。以P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 不同預后患者臨床資料比較 不同預后患者年齡、肥胖、情緒狀態、NIHSS評分、CST類型及入院后30 d MAS、FMA評分相比,差異有統計學意義(P<0.05);不同預后患者性別、既往病史、冠心病病史入院時MAS評分、FMA評分相比,差異無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 不同預后患者臨床資料對比Table 1 Comparison of clinical data of patients with different prognosis
2.2 不同預后患者BOLD-f MRI、DTI影像學指標、血清EphA2蛋白水平比較 預后不良患者發病第3天、發病第3個月末FA值,rFA,SMC、SMA、PM、PPC的ALFF均較預后良好患者低,血清EphA2蛋白水平均較預后良好患者高,差異有統計學意義(P<0.05);預后不良患者不同時間點FA值,rFA,SMC、SMA、PM、PPC的ALFF及血清EphA2蛋白水平相比,差異無統計學意義(P>0.05);預后良好患者發病第3個月末FA值,rFA,SMC、SMA、PM、PPC的ALFF高于發病第3天,血清EphA2蛋白水平低于發病第3天,差異有統計學意義(P<0.05),見表2。

表2 不同預后患者BOLD-f MRI、DTI影像學指標及血清EphA2蛋白水平對比Table 2 Comparison of BOLD-f MRI, DTI imaging indexes and serum EphA2 protein concentration in patients with different prognosis
2.3 血清EphA2蛋白水平與BOLD-f MRI、DTI影像學指標的相關性 ACI肢體功能障礙患者發病第3天血清EphA2蛋白水平與FA值,rFA,SMC、SMA、PM、PPC的ALFF間均存在負相關關系(r=-0.788、-0.645、-0.625、-0.682、-0.557、-0.665,P<0.05)。見圖1~6。

圖1 EphA2蛋白與FA值相關性Figure 1 Correlation between EphA2 protein and FA value

圖2 EphA2蛋白與rFA相關性Figure 2 Correlation between EphA2 protein and rFA

圖3 EphA2蛋白與SMC的ALFF相關性Figure 3 ALFF correlation between EphA2 protein and SMC

圖4 EphA2蛋白與SMA的ALFF相關性Figure 4 ALFF correlation between EphA2 protein and SMA

圖5 EphA2蛋白與PM的ALFF相關性Figure 5 ALFF correlation between EphA2 protein and PM

圖6 EphA2蛋白與PPC的ALFF相關性Figure 6 ALFF correlation between EphA2 protein and PPC
2.4 BOLD-f MRI、DTI影像學指標、血清EphA2蛋白水平對ACI肢體功能障礙預后的評估價值 繪制發病第3天、發病第3個月末FA值,rFA,SMC、SMA、PM、PPC的ALFF,血清EphA2蛋白水平評估ACI肢體功能障礙預后的ROC曲線,結果顯示,各指標在評估ACI肢體功能障礙預后方面均具有一定價值,其中發病第3個月末SMC的ALFF評估的曲線下面積(Area under the curve,AUC)最大,為0.830,截斷值下評估敏感度、特異度分別為83.87%、75.36%,見表3、圖7。

圖7 發病第3天、發病第3個月各指標評估患者預后的ROC曲線Figure 7 ROC curve of the prognosis of patients evaluated by indicators on the 3rd day of onset and the 3rd month of onset

表3 發病第3 天、發病第3個月各指標評估患者預后的價值分析Table 3 Analysis of the value of each index on the 3rd day of onset and the 3rd month of onset in assessing the prognosis of patients
2.5 聯合評估對ACI肢體功能障礙預后評估價組 繪制發病第3個月末FA值、rFA、SMC、SMA、PM、PPC的ALFF、血清EphA2蛋白水平聯合評估ACI肢體功能障礙預后的ROC曲線,結果顯示,聯合評估的AUC高達0.926(95%CI為0.856~0.969),Z統計為13.738,最佳評估敏感度、特異度分別為90.32%、84.06%,見圖8。

圖8 發病第3個月末各指標聯合評估患者預后的ROC曲線Figure 8 The ROC curve of the combined evaluation of the prognosis of patients with various indicators at the end of the third month of onset
合理有效的康復治療是改善ACI肢體功能障礙預后的關鍵,BOLD-f MRI、DTI均可對缺血性腦梗死患者纖維束修復及相應運動功能區的重組進行客觀及直觀的顯示,形象、立體地闡明肢體運動功能恢復的進程。本研究發現,不同預后ACI肢體功能障礙患者的BOLD-f MRI參數(SMC、SMA、PM、PPC的ALFF)、DTI參數(FA值、rFA)存在明顯差異,預后不良患者的各參數值明顯偏低。提示BOLD-f MRI、DTI參數可能與ACI肢體功能障礙患者預后有關。分析其變化機制:SMC、SMA、PM、PPC的ALFF值越低,提示各腦區的神經活動強度越低[15-16],患者肢體功能障礙越嚴重,預后可能越差。FA值、rFA是反映Wallerian變性的重要參數,FA值、rFA越低Wallerian變性程度越高,而Wallerian變性被認為是神經損傷的標志,變性程度越重,神經功能缺損就越重[17]。相關研究證實,FA值越大神經傳導功能越強,執行力越好,反之則執行力越差[18]。說明BOLD-f MRI、DTI變化機制與ACI肢體功能障礙患者預后密切相關。
EphA2蛋白是在促紅細胞生成素產生肝細胞中發現的具有酪氨酸酶活性的基因編碼產物,在腫瘤、血管狹窄閉塞性疾病、腦脊髓疾病中均有表達[19-22]。國內早期研究[23]發現,降低EphA2的蛋白表達量或構建EphA2激酶失活突變的腦微血管內皮細胞時,腦微血管內皮細胞的緊密連接形成增強而血腦屏障的通透性降低,可減少細胞凋亡。筆者在前期的動物實驗研究中發現,在一周內,小鼠腦梗死組織中EphA2表達隨著時間不斷增多,導致血腦屏障通透性增高,破壞血腦屏障緊密連接的形成,增加大腦內皮細胞通透性,并且抑制神經元再生,促進細胞凋亡[24]。本研究發現預后不良ACI肢體功能障礙患者的血清EphA2蛋白濃度明顯高于預后良好患者,提示EphA2蛋白可能參與患者疾病轉歸過程。本研究還發現,血清EphA2蛋白水平升高可明顯增加ACI肢體功能障礙患者預后不良風險,且其表達水平FA值,rFA,SMC、SMA、PM、PPC的ALFF均呈負相關。由此可見,EphA2蛋白參與ACI肢體功能障礙患者疾病轉歸,并表現為負向調節機制。
基于上述研究,筆者嘗試采用ROC曲線分析血清EphA2蛋白水平、BOLD-f MRI、DTI參數評估ACI肢體功能障礙患者預后的價值,結果發現,發病第3個月末各指標聯合評估患者預后的AUC高達0.926,可為臨床評估患者預后情況提供更準確數據參考。血清EphA2蛋白水平在臨床上連續測量是可行的,同時具有床旁操作的可能性與便利性,使其在腦血管病方面的應用充滿前景,而相關研究在國內外少見報道。BOLD-f MRI、DTI檢查可準確評估患者梗死病灶形態學的變化情況,而血清EphA2蛋白可從分子生物學層面描述神經功能缺損情況,因此血清EphA2蛋白、BOLD-f MRI、DTI參數聯合可更全面反映疾病信息,從而改善評估效能。但本研究存在樣本量偏少的不足,研究結果可能存在一定偏倚,有待通過多中心、大樣本研究進一步探討。
血清EphA2蛋白水平與患者BOLD-f MRI、DTI影像學變化機制密切相關,檢測治療前后患者血清EphA2蛋白水平及BOLD-f MRI、DTI影像學特征,可輔助臨床評估患者疾病轉歸情況。