摘要

客观的：动脉僵硬度是衡量脑血管疾病的指标。我们分析了动脉僵硬、认知和无症状脑缺血之间的关系。

方法:我们对2055例神经系统正常受试者进行了横断面研究。我们在MRI上以臂-踝脉搏波速(baPWV)作为动脉僵硬，将室周高(PVH)、白质高(WMH)和无症状脑梗死(SBI)作为无症状脑缺血。采用Kohs积木设计测验、Okabe智力量表和正面测验(FAB)评定认知功能。

结果:PVH+(2、3级)和WMH+(3级)组baPWV明显高于PVH-组和WMH-组(p<0.01)。SBI组baPWV也高于非SBI组(p<0.001)。经年龄、文化程度、PVH、WMH和SBI校正后，baPWV独立与Kohs检验(p<0.01， β=-0.066)和FAB检验(p<0.01， β=-0.084)呈负相关。经年龄和血管危险因素调整后，baPWV中、高三分位与无症状性脑缺血无相关性。

结论:baPWV不仅是动脉僵硬的生物标志物，也是独立于无症状脑缺血的认知损害指标。

介绍

动脉僵硬指标臂踝脉搏波速(baPWV)与脑白质高强度[1,2]、脑梗死[3]和急性缺血性卒中等无症状缺血性脑损伤独立相关[4,5]。baPWV升高提示颅内脑动脉粥样硬化导致血管壁变硬，可能是缺血性脑损伤的生物标志物[4,6]。主动脉PWV也是血管性痴呆的预后因素，血管性痴呆患者的预后高于阿尔茨海默病、轻度认知障碍和正常认知受试者[7,8]。有报道称baPWV与认知功能下降有关，包括记忆障碍、日常生活活动、视觉空间和执行功能等[8,9]。我们在8年的时间里检测了baPWV、MRI中的缺血性脑损伤和我们的脑检查系统中的认知功能，并分析了baPWV作为脑功能生物标志物和预测指标的可能性。我们还假设baPWV可以作为早期诊断伴有或不伴有缺血性脑损伤的痴呆的生物标志物。

材料和方法

主题

研究对象为2008年1月至2016年6月日本岛根县健康科学研究所脑检查系统的日本受试者2055人(男性1145人，女性910人)，年龄27-92岁(平均61.1±11.0岁)。所有参与者均提供知情同意。他们都被一位经验丰富的神经科医生从神经学上诊断为正常。基于详细的医学访谈和病史采集，我们排除了包括脑血管疾病在内的任何神经系统疾病史，以及抑郁症、药物滥用或其他精神疾病等精神疾病史，以及使用影响认知功能的药物史。该检查系统包括头部MRI扫描、神经心理测试、血液测试和baPWV

磁共振成像与无症状脑缺血

头部MRI采用常规脉冲序列进行t2加权图像、t1加权图像和1.5特斯拉MRI (Symphony, Siemens)切片厚度为7mm的横切面流体衰减反转恢复(FLAIR)图像。无症状性脑梗死(Silent brain infarction, SBI)的定义为t2加权图像上直径3mm或较大的局灶性高强度病变，对应于t1加权图像上的低强度病变。心室周围高强度(PVH)分别根据其不同的皮层下分布进行评估，并根据[10]分级为0 ~ 4。我们把0到4pvh等级定义为PVH-，把2到4pvh等级定义为PVH+。我们还用Fazekas[11]分级量表将皮层下及深部白质高强度(WMH)定义为0 ~ 4级。

测量baPWV

臂踝脉搏波速度（BAPWV）由日本东京东京东京欧姆龙科林有限公司（Omron Colin Co Ltd）测量。该装置同时通过示波法测量双侧和后部胫骨动脉脉冲波形和动脉血压。每侧的BAPWV自动计算，并且双侧获得的BAPWV的平均值用于分析。

认知功能

本研究采用日本老年人口韦氏成人智力量表(Okabe’s intelligence scale，简称Okabe)进行一般智力评估，包括方向、语义记忆、计算、前后数字广度和配对联想记忆[12]。积木设计测验(Kohs’block design test，简称Kohs test)是一种流行的床旁结构功能筛选测验，反映了老年人的认知功能。研究人员向受试者展示有各种颜色图案的卡片，并要求他们用一组彩色积木来复制这些卡片，从而得出智商。除了执行功能[13]外，Kohs测试还评估了视觉空间能力。我们对额叶功能的额叶评估电池(FAB)进行评估，正如我们之前报道的[14]。

统计分析

采用协方差分析和分类变量卡方检验，研究baPWV与人口统计学、血管危险因素、缺血性脑损伤MRI影像学表现和认知功能之间的关系。我们将baPWV水平分为基线分布的三分之一进行分析。校正年龄、性别、高血压、糖尿病和高脂血症后，采用logistic回归分析确定baPWV水平与无症状脑梗死、PVH和WMH的存在之间的关系。我们将PVH等级0-1定义为PVH-，将PVH等级2-3定义为PVH+;同样，WMH 0-1级定义为WMH-， 2-3级定义为WMH+。采用多元回归分析评估baPWV与认知测验、Okabe量表、Kohs测验和FAB测验在年龄、教育水平(年)、PVH、WMH和SBI存在情况下的统计相关性。p<0.05被认为有统计学意义。

结果

首先，在我们的2055名受试者中，baPWV与年龄显著正相关，所以我们在分析baPWV和其他因素时需要调整年龄(r=0.605, p<0.0001)。在我们的2055名参与者中，baPWV的值从847到4405厘米/秒，中位数为1591厘米/秒。

表1显示了PWV水平的三分之一的人口统计学特征、我们的参与者的特征、血管危险因素和认知功能。baPWV较高的受试者收缩压和舒张压显著较高(p<0.0001)。第三位baPWV水平中血管危险因素、高血压、糖尿病和高脂血症的发生率显著高于第三位(p<0.0001)。认知测验Okabe量表、Kohs测验、FAB测验三组间差异亦有统计学意义(p<0.0001)。

	t为baPWV(厘米/秒)，平均值(SD)
特征	1圣tertile (n = 680)	2ndtertile (n = 689)	3.理查德·道金斯tertile (n = 686)	p值
年龄、年	52.5（10.0）	62.4 (8.3)	68.2 (8.2)	p < 0.0001
性别,男,%	56	55.8	52.2	ns
高血压,%	13.3	34.4	55.5	p < 0.0001
收缩压,毫米汞柱	118.6 (13.9)	129.5 (14.6)	139.2（16.6）	p < 0.0001
舒张期英国石油(BP)毫米汞柱	70.2 (10.4)	75.2（10.4）	78.0 (11.5)	p < 0.0001
糖尿病,%	4．8	9．4	14．7	p < 0.0001
糖化血红蛋白,%	5.3 (0.5)	5.4 (0.5)	5.6 (0.8)	ns
高脂血症,%	36	50.5	47.3	p < 0.0001
总chlolesterol, mg / dl	208.8 (32.6)	214.6 (75.9)	208.2 (31.3)	p < 0.05
甘油三酸酯,mg / dl	106.3 (73.8)	120.2 (74.0)	119.7（70.5）	p < 0.001
高密度脂蛋白胆固醇,mg / dl	64.2 (16.3)	63.5 (16.5)	62.8（16.4）	ns
LDL胆固醇，Mg / DL	120.5 (30.4)	122.8 (29.7)	118.5 (29.1)	p < 0.05
Okabe规模	47.4 (6.7)	44.9 (6.7)	43.6 (7.3)	p < 0.0001
koh测试	111.0 (16.2)	101.2（18.0）	95.1 (18.3)	p < 0.0001
工厂测试	16.5 (1.3)	16.1 (1.4)	15.6 (1.6)	p < 0.0001

表1:根据baPWV水平三分位的人口统计学、危险因素、磁共振成像发现和认知功能。
baPWV:腕踝脉搏波速度(cm/sec);英国石油(BP):血压;正面评估电池

在表2中，PWV水平的三个三分位的差异值显示了存在无症状脑梗死和PWV或WMH的级别。经年龄调整后，4组PVH分级的baPWV有显著性差异(F=3.605, p<0.01)。WMH 3级baPWV显著高于WMH 0级(p<0.01)、WMH 1级(p<0.01)和WMH 2级(p<0.05)。经年龄调整后，4组WMH分级的baPWV有显著性差异(F=3.5873, p<0.01)。经年龄调整后，SBI组显著高于非SBI组(F=10.846, p=0.001)。如表3所示，baPWV三分位与严重WMH (Fazekas分级2级和3级)或无症状性脑梗死的相关性在校正年龄、性别、高血压、糖尿病和高脂血症后无统计学意义。

		tbaPWV(厘米/秒)
沉默的脑损伤	baPWV(厘米/秒)，平均(SD)	1 (n = 680)	2 (n = 689)	3 (n = 686)
等级的PVH					总计
PVH 0级	1555 (508)	533	422	297	1252.
PVH 1级	1744 (377)	113	162	218	493
PVH 2级	1843 (355)	30.	86	134	250
PVH三年级	1989 (571)	4.	19	35	58
PVH 4级	2068 (376)	0.	0.	2	2
等级的负责人					总计
Fazekas等级0	1534 (540)	467	329	217	1013
Fazekas等级1	1695 (356)	164	234	247	645
法泽卡斯2级	1838 (372)	45	117	191	353
法泽卡斯三年级	2081 (578)	4.	9.	30.	43
Fazekas 4级	2205.	0.	0.	1	1
印度国家银行					总计
SBI消极	1622 (363)	668	658	604	1930
印度国家银行积极	1953 (422)	12	31	82	125

表格2：根据baPWV水平的三分位，MRI上出现三个沉默性脑损伤并进行分级。
PVH:室旁hyperintensity;WMH：白质超强度与牧场级别;SBI:无症状性脑梗死;BAPWV：肱踝脉冲波速度（CM / SEC）

	2级和3级PVH的存在(n=310)			存在2级和3级WMH (n=397)			SBI的存在(n=125)
baPWV水平	n	或(95%置信区间)	P值	n	或(95%置信区间)	P值	n	或(95%置信区间)	p值
1圣tertile	34	参考		49	参考		12	参考
2ndtertile	105	0.62 (0.39 - -0.98)	0．04	126	0.93 (0.61 - -1.40)	ns	31	0.72(0.35点)	ns
3.理查德·道金斯tertile	171	0.99 (0.73 - -1.33)	ns	222	0.95 (0.71 - -1.27)	ns	82	0.71(0.44点)	ns

表格3：三分位baPWV水平与无症状脑缺血(包括PVH、WMH和SBI)的存在之间的关系。
PVH:室旁hyperintensity;WMH:白质高强度与法泽卡斯评分;SBI:无症状性脑梗死;baPWV:腕踝脉搏波速;OR:优势比，CI:置信区间，ns:不显著

调整了年龄、教育水平(年),PVH,负责人和印度国家银行,baPWV呈负相关与koh的智商测试(p < 0.01,β= -0.066)和工厂测试(p < 0.01,β= -0.084)由多个独立回归分析(表4)。其他的认知测试,与baPWV Okabe规模没有明显相关。这三种认知测试与严重的WMH (Fazekas分级为2级和3级)之间没有相关性。无症状性脑梗死与Okabe评分(p<0.05， β=- 0.049)和FAB检验(p<0.01， β=-0.060)独立呈负相关，重度PVH(2级和3级)与Kohs检验独立呈负相关(p<0.0001， β=- 0.074)(表4)。

认知函数	Okabe规模		koh测试		FAB.测试
	β	p值	β	p值	β	p值
年龄	-0.242	<0.0001.	-0.438	<0.0001.		<0.0001.
教育	0.181	<0.0001.	0.148	<0.0001.	0.141	<0.0001.
PVH等级2和3	-0.043	0．06	-0.074	<0.0001.	-0.035.	０．１１８
WMH法泽卡斯2级和3级	0.006	0.802	0.018	0.406	0.033	0．15
印度国家银行的存在	-0.049	0.024	-0.037	0.055	-0.06	０．００５
baPWV	-0.045.	0.087	-0.066	０．００５	-0.084	０．００１
baPWV的第1个三分位(n=680)	47.4 (6.7)		111.0 (16.2)		16.5 (1.3)
baPWV的第二三分位(n=689)	44.9 (6.7)		101.2（18.0）		16.1 (1.4)
baPWV的第三个四分位(n=686)	43.6 (7.3)		95.1 (18.3)		15.6 (1.6)

表4:经年龄、文化程度、PVH、WMH、SBI校正后，baPWV与Kohs test、FAB test的IQ值呈负相关。三种认知测验的均值(SD)也根据baPWV水平的三分位呈现。
PVH+:室周高2-3级;WMH+:白质高，法泽卡2-3级;SBI:无症状性脑梗死;baPWV:腕踝脉搏波速度(cm/秒)

讨论

主动脉硬化是由多种现象引起的，包括弹性蛋白纤维断裂、胶原蛋白积聚、纤维化、炎症、中间平滑肌坏死和动脉壁[15]内的钙化。PWV的测量被普遍认为是最简单、无创的测定动脉硬度的方法。通过峰值波速对动脉刚度进行区域评估的优点是，它们是基于直接测量与动脉壁刚度[16]密切相关的参数。脑小血管的动脉硬化或脂玻质沉积可导致脑白质[8]慢性低灌注。动脉硬化促进微血管疾病，包括脑灌注损伤、腔隙性梗死和脑白质病变[17]。主动脉硬度的测量结合动脉壁的改变也可以反映脑血管部位的平行病变，与脑白质病变[17]的患病率和严重程度一致。我们的结果显示，外周动脉主动脉僵硬程度升高可以预测颅内动脉硬化，并最终导致认知能力下降。虽然baPWV与血管危险因素、年龄存在显著相关性，但在表3中我们没有发现baPWV与调整这些因素后的三种无症状脑缺血模式的相关性。我们的结果与Matsumoto在多变量分析[6]中关于baPWV与SBI不相关的报道相同。baPWV分析并不能像我们预期的那样成为无症状脑缺血的有效预测因子。

有很多关于联合主动脉僵硬和认知能力下降的报道[8,9,18-20]。他们的结论是，预防动脉僵硬的早期干预可能有助于延迟认知能力下降。更高的采集与下降细微精神状态检查(MMSE)在健康老年人的人或有内存赤字和microcirculatory受损造成的损害大脑由于高血压、高脂血症、高凝血相关的动脉粥样硬化过程[9日,21日,22日]。它也与急性缺血性卒中患者的功能预后呈负相关[5]。Waldstein等人的[18]报道，高脉搏波速度在非痴呆、无中风的人的语言学习和延迟回忆、非语言记忆和工作记忆测试中表现出前瞻性下降。在鹿特丹研究的2767人的前瞻性人群队列中，Poels等人[20]报道，PWV高的参与者仅在Stroop测试中表现较差，但在词汇流畅性测试中没有显示其他认知能力的下降。这与我们保留的语言智商和参与者的研究规模[20]部分相等。

为了估计动脉僵硬和智力商之间的关联，具有口头智商（VIQ）或绩效智商（PIQ），我们利用了Okabe的智力范围为VIQ和KOHS对PIQ进行测试。我们没有分析受教育程度影响的MMSE [23]。血管痴呆症比其他阿尔茨海默病，轻度认知障碍和正常认知受试者的血管痴呆症最高[8]。我们认为BAPWV可能是与认知测试相关的预测检查，特别是性能智商和额叶功能。目前尚不清楚为什么智商测试与我们参与者中的主动脉僵硬度相关。我们可以找到一些关于性能IQ指示的动脉僵硬和非语言记忆之间关联的报告。Tasmoc和Elias报道了PWV是通过跟踪进行测试部分 - A评估注意力，感知电机速度，求扫描和执行功能来预测的认知障碍的预测因子[19,24]。Waldstein还报告说，具有Benton视觉保留测试的非语言记忆较高的PWV显示[18]。主动脉僵硬可能对脑病变的影响很大，这些脑病变广泛调节非语言记忆。SBI和PVH的存在下降了一般智能，性能智商和额叶功能。 This results are very similar to our previous reports about same study in brain checkup system [14,25]. We need prospective study about arterial stiffness and performance IQ while aging and progression of intracranial atherosclerosis.

研究的局限性

我们的研究有几个局限性。我们的研究只是横断面分析，baPWV升高的预后尚不明确。在我们的脑检查系统中，我们需要前瞻性研究baPWV分析的动脉僵硬度与认知功能和缺血性脑损伤之间的关系。

结论

臂踝脉搏波速(baPWV)不仅是动脉僵硬的生物标志物，也是认知障碍的指标，特别是表现智商和额叶功能，与无症状脑缺血无关。干预预防动脉硬化可能对延缓认知功能障碍有效，baPWV可能是早期诊断痴呆的生物标志物。

利益冲突

作者确认本章内容不存在利益冲突。

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条信息

文章类型:研究文章

引用:Oguro H, Mizuhara R, Mitaki S, Nakagawa T, Takayoshi H，等。J Neurol Neurobiol 2(5): doi http://dx.doi.org/10.16966/2379-7150.133

版权:©2016 Oguro H等人。这是在创意公约归因许可的条款下分发的开放式文章，其允许在任何介质中不受限制地使用，分发和再现，只要原始作者和来源都被记入。

出版历史：

收到日期:2016年11月07

接受日期:2016年11月17日

发表日期:2016年11月14日