摘要

摘要目的:動脈僵硬度是衡量腦血管疾病的一個指標。我們分析了動脈僵硬、認知和無症狀腦缺血之間的關係。

方法:我們在腦檢查係統中對2055名神經功能正常的受試者進行了橫斷麵研究。我們將腦室周圍高強度(PVH)、白質高強度(WMH)和無症狀腦梗死(SBI)在MRI上視為無症狀腦缺血，肱踝脈波速度(baPWV)為動脈硬化。以Kohs積木設計測試、Okabe智力量表和額葉評估電池(FAB)作為認知功能的測量指標。

結果:PVH+(2、3級)和WMH+(3級)組baPWV高於PVH-和WMH-組(p<0.01)。SBI組baPWV也高於非SBI組(p<0.001)。在校正了年齡、文化程度、有無PVH、WMH和SBI等因素後，baPWV與Kohs檢驗(p<0.01， β=-0.066)和FAB檢驗(p<0.01， β=-0.084)呈獨立負相關。經年齡和血管危險因素校正後，baPWV中、高分子量與無症狀腦缺血無關。

結論:baPWV不僅是動脈硬化的生物標誌物，也是獨立於腦缺血的認知障礙的指標。

簡介

動脈僵硬度標誌臂踝脈波速度(baPWV)與腦白質高強度[1,2]、無症狀腦梗死[3]和急性缺血性卒中[4,5]等無症狀缺血性腦病變獨立相關。baPWV升高表明由顱內腦動脈粥樣硬化引起的血管壁硬化，可能是腦缺血性病變的生物標誌物[4,6]。主動脈PWV也是血管性癡呆的預後因素，在血管性癡呆中高於阿爾茨海默病、輕度認知障礙和正常認知受試者[7,8]。有報道稱baPWV與記憶障礙、日常生活活動、視覺空間和執行功能等認知能力下降相關[8,9]。我們對baPWV、MRI缺血性腦損傷和大腦檢查係統中認知功能進行了8年的檢測，並分析了baPWV作為腦功能生物標誌物和預測因子的可能性。我們還假設baPWV可能是早期診斷伴有或不伴有腦缺血病變的癡呆的生物標誌物。

材料和方法

主題

我們研究了2055名日本受試者(1145名男性和910名女性)，年齡27-92歲(平均61.1±11.0歲)，從2008年1月到2016年6月在島根縣健康科學研究所參加了腦部檢查係統。所有參與者都提供了知情同意。經驗豐富的神經學家在神經學上診斷他們都是正常的。基於詳細的醫療訪談和病史記錄，我們排除了包括腦血管疾病在內的神經係統疾病史，包括抑鬱症、藥物濫用等精神疾病史，以及使用影響認知功能的藥物史。該檢查係統包括頭部核磁共振掃描、神經心理測試、血液測試和baPWV

磁共振成像與腦缺血

使用1.5特斯拉MRI (Symphony, Siemens)在切片厚度為7 mm的橫平麵上，采用常規脈衝序列對t2加權圖像、t1加權圖像和流體衰減反演恢複(FLAIR)圖像進行頭部磁共振成像。無症狀腦梗死(Silent brain梗死，SBI)定義為t2加權圖像中直徑≥3mm的局灶性高強度病變與t1加權圖像中的低強度病變相對應。根據其不同的皮層下分布分別評估心室周圍高強度(PVH)，並按0到4級進行分級，如[10]所示。我們將0 - 4級PVH定義為PVH-， 2 - 4級PVH定義為PVH+。我們還將深部和皮層下白質高強度(WMH)定義為0 - 4級，Fazekas分級量表[11]。

測量baPWV

測量臂踝脈波速度(baPWV)采用Form PWV/ABI: OMRON COLIN Co Ltd, Tokyo, Japan。該裝置采用振蕩法同時測量雙側和脛骨後動脈脈搏波形和動脈血壓。自動計算每邊baPWV，並用雙邊獲得的baPWV的平均值進行分析。

認知功能

采用岡部智力量表(Okabe 's intelligence scale，岡部智力量表)對日本老年人群的一般智力進行了評估，包括定向、語義記憶、計算、前後數字跨度和配對聯想記憶[12]。科氏體塊設計試驗(簡稱科氏試驗)是一種比較流行的反映老年人認知功能的床旁結構功能篩查試驗。研究人員向研究對象展示了各種彩色圖案的卡片，並要求他們用一組彩色積木複製這些卡片，以獲得智商。Kohs測試除了評估執行功能[13]外，還評估視覺空間能力。我們評估了額葉評估電池(FAB)的額葉功能，正如我們之前報道的[14]。

統計分析

對分類變量進行協方差分析和卡方檢驗，探討baPWV與人口統計學、血管危險因素、MRI成像發現缺血性腦損傷和認知功能之間的關係。我們對baPWV水平進行了分析，並按基線分布的織品分類。在校正年齡、性別、高血壓、糖尿病和高脂血症後，采用logistic回歸分析確定baPWV水平與無症狀腦梗死、PVH和WMH之間的關係。我們定義PVH 0-1級為PVH-， 2-3級為PVH+;類似地，0-1級WMH定義為WMH-， 2-3級定義為WMH+。采用多元回歸分析評估baPWV與認知測試、Okabe量表、Kohs測試和FAB測試之間的統計學相關性，調整年齡、教育程度(年)、有無PVH、WMH和SBI。p<0.05被認為有統計學意義。

結果

首先，在我們的2055名受試者中，baPWV與年齡顯著正相關，因此我們在分析baPWV和其他因素時需要根據年齡進行調整(r=0.605, p<0.0001)。在我們的2055名參與者中，baPWV的值從847到4405 cm/sec，中位數為1591cm/sec。

表1顯示了人口統計學、參與者特征、血管危險因素和認知功能在PWV水平的三個tertiles中的情況。baPWV較高的受試者收縮壓和舒張壓顯著升高(p<0.0001)。baPWV水平第3位患者發生血管危險因素、高血壓、糖尿病和高脂血症的頻率顯著高於對照組(p<0.0001)。三組間Okabe量表、Kohs量表、FAB量表的認知測試差異也有統計學意義(p<0.0001)。

	TertilebaPWV (cm/sec)，平均值(SD)
特征	1聖tertile (n = 680)	2ndtertile (n = 689)	3.理查德·道金斯tertile (n = 686)	p值
年齡、年	52.5 (10.0)	62.4 (8.3)	68.2 (8.2)	p < 0.0001
性別,男,%	56	55.8	52.2	ns
高血壓,%	13.3	34.4	55.5	p < 0.0001
收縮壓,毫米汞柱	118.6 (13.9)	129.5 (14.6)	139.2 (16.6)	p < 0.0001
舒張期英國石油(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
糖化血紅蛋白,%	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
總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
高密度脂蛋白膽固醇,mg / dl	64.2 (16.3)	63.5 (16.5)	62.8 (16.4)	ns
低密度脂蛋白膽固醇,mg / dl	120.5 (30.4)	122.8 (29.7)	118.5 (29.1)	p < 0.05
Okabe規模	47.4 (6.7)	44.9 (6.7)	43.6 (7.3)	p < 0.0001
koh測試	111.0 (16.2)	101.2 (18.0)	95.1 (18.3)	p < 0.0001
工廠測試	16.5 (1.3)	16.1 (1.4)	15.6 (1.6)	p < 0.0001

表1:人口統計學，危險因素，磁共振成像結果和認知功能根據baPWV水平的三個tertiles。
baPWV:臂踝脈波速度(cm/sec);英國石油(BP):血壓;FAB:正麵評估電池

表2通過有無無症狀腦梗死和PWV或WMH的分級來表示PWV水平的三個tertiles的差異值。經年齡調整後，4組PVH分級間baPWV差異有統計學意義(F=3.605, p<0.01)。WMH 3級的baPWV極顯著高於WMH 0級(p<0.01)、WMH 1級(p<0.01)和WMH 2級(p<0.05)。經年齡校正後，4組WMH分級間baPWV差異有統計學意義(F=3.5873, p<0.01)。經年齡調整後SBI組明顯高於非SBI組(F=10.846, p=0.001)。如表3所示，在調整年齡、性別、高血壓、糖尿病和高脂血症後，baPWV的結構與嚴重WMH (Fazekas 2級和3級)或無症狀腦梗死的存在之間的相關性無統計學意義。

		TertilebaPWV(厘米/秒)
沉默的腦損傷	baPWV(cm/ sec)，平均值(SD)	1 (n = 680)	2 (n = 689)	3 (n = 686)
等級的PVH					總計
PVH 0級	1555 (508)	533	422	297	1252
PVH 1級	1744 (377)	113	162	218	493
PVH 2級	1843 (355)	30.	86	134	250
PVH三年級	1989 (571)	4	19	35	58
PVH 4級	2068 (376)	0	0	2	2
等級的負責人					總計
法澤卡斯0級	1534 (540)	467	329	217	1013
法澤卡斯1級	1695 (356)	164	234	247	645
法澤卡斯2級	1838 (372)	45	117	191	353
法澤卡斯三年級	2081 (578)	4	9	30.	43
法澤卡斯4級	2205	0	0	1	1
印度國家銀行					總計
印度國家銀行負	1622 (363)	668	658	604	1930
印度國家銀行積極	1953 (422)	12	31	82	125

表格2：根據baPWV的三個分位，MRI顯示3個腦沉默病變的存在和分級。
PVH:室旁hyperintensity;WMH:白質高強度，Fazekas級;SBI:無症狀性腦梗死;baPWV:臂踝脈波速度(cm/sec)

	存在2級和3級PVH (n=310)			存在2級和3級WMH (n=397)			存在SBI (n=125)
baPWV水平	n	或(95%置信區間)	P值	n	或(95%置信區間)	P值	n	或(95%置信區間)	p值
1聖tertile	34	參考		49	參考		12	參考
2ndtertile	105	0.62 (0.39 - -0.98)	0.04	126	0.93 (0.61 - -1.40)	ns	31	0.72(0.35點)	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點)	ns

表格3：三種組織中baPWV水平與無症狀腦缺血(包括PVH、WMH和SBI)之間的關係。
PVH:室旁hyperintensity;WMH:白質高強度，Fazekas分級;SBI:無症狀性腦梗死;baPWV:臂踝脈波速度;OR:比值比，CI:置信區間，ns:不顯著

經多元回歸分析，調整年齡、受教育程度(年)、有無PVH、WMH和SBI等因素後，baPWV與Kohs測試IQ得分(p<0.01， β=-0.066)和FAB測試IQ得分(p<0.01， β=-0.084)呈獨立負相關(表4)。其他認知測試，Okabe量表與baPWV無顯著相關。所有三種認知測試與嚴重WMH (Fazekas 2級和3級)之間的關聯不相關。經多元回歸分析，無症狀腦梗死與Okabe量表(p<0.05， β=- 0.049)、FAB檢驗(p<0.01， β=-0.060)呈獨立負相關，重度PVH(2、3級)與Kohs檢驗(p<0.0001， β=- 0.074)呈獨立負相關(表4)。

認知函數	Okabe規模		koh測驗		FAB測驗
	β	p值	β	p值	β	p值
年齡	-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 2級和3級	-0.043	0.06	-0.074	< 0.0001	-0.035	0.118
WMH法澤卡斯二級和三級	0.006	0.802	0.018	0.406	0.033	0.15
印度國家銀行的存在	-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分位(n=680)	47.4 (6.7)		111.0 (16.2)		16.5 (1.3)
baPWV的第2分位(n=689)	44.9 (6.7)		101.2 (18.0)		16.1 (1.4)
baPWV的第3分位(n=686)	43.6 (7.3)		95.1 (18.3)		15.6 (1.6)

表4:經年齡、受教育程度、有無PVH、WMH和SBI等因素調整後，baPWV與Kohs測試和FAB測試IQ得分呈顯著的負相關。根據baPWV水平的三個分度，給出了三種認知測試的均值(SD)。
PVH+:室周高強度2-3級;WMH+:白質高強度，Fazekas 2-3級;SBI:無症狀性腦梗死;臂踝脈波速度(cm/sec)

討論

主動脈硬化是由多種現象引起的，包括彈性蛋白纖維斷裂、膠原蛋白積累、纖維化、炎症、內側平滑肌壞死和動脈壁[15]內的鈣化。測量PWV被普遍認為是最簡單、無創的方法來確定動脈硬度。通過峰值波速對動脈剛度進行區域評估的優點是，它們是基於與動脈壁剛度[16]密切相關的參數的直接測量。腦小血管動脈硬化或脂質透明症的存在有助於白質[8]的慢性低灌注。動脈硬化促進微血管疾病，包括腦灌注損傷、腔隙性梗死和腦白質病變[17]。結合動脈壁改變的主動脈硬度測量也可以反映腦血管部位的平行病變，並與腦白質病變[17]的患病率和嚴重程度相吻合。我們的結果顯示，外周動脈的主動脈硬度升高可以預測顱內動脈硬化，並最終導致認知能力下降。雖然baPWV與血管危險因素、年齡顯著相關，但在表3中調整這些因素後，我們未發現baPWV與三種無症狀腦缺血模式的相關性。我們的結果與Matsumoto在多元分析[6]中關於baPWV與SBI不相關的報道相同。baPWV分析不能像我們預期的那樣有效地預測無症狀腦缺血。

許多關於關聯性主動脈僵硬和認知能力下降的報道[8,9,18-20]。他們的結論是，預防動脈硬化的早期幹預可能有助於延遲認知能力下降。在與動脈粥樣硬化過程相關的高血壓、高脂血症、凝血升高導致的大腦微循環損傷損害導致的健康老年人或有記憶缺陷的人，PWV較高與迷你精神狀態檢查(MMSE)的下降有關[9,21,22]。它也與急性缺血性腦卒中患者[5]的功能預後呈負相關。Waldstein等[18]報道，在非癡呆、無中風患者的語言學習和延遲回憶、非語言記憶和工作記憶測試中，較高的脈搏波速表現出預期下降。在鹿特丹研究的一項2767人的前瞻性人群隊列研究中，Poels et al.[20]報告稱，PWV高的參與者僅在Stroop測試中表現較差，但在單詞流暢性測試中沒有顯示出其他認知能力的下降。這部分等於我們的結果在保留語言智商和研究規模的參與者[20]。

為了估計動脈硬度和智商與言語IQ (VIQ)或表現IQ (PIQ)之間的關係，我們采用Okabe智力量表對言語IQ (VIQ)和Kohs智力量表對PIQ的測試。我們沒有分析受教育程度影響的MMSE[23]。血管性癡呆組baPWV高於其他阿爾茨海默病組、輕度認知障礙組和正常認知受試者[8]。我們認為baPWV可能是一種與認知測試相關的預測測試，特別是與績效智商和額葉功能相關的預測測試。目前還不清楚為什麼智商測試與參與者的主動脈僵硬有關。我們可以找到一些關於動脈硬化和非語言記憶之間的聯係的報告，表現智商。Tasmoc和Elias報道稱，通過Trail Making Test Part-A評估注意力、知覺運動速度、視覺運動掃描和執行功能，PWV是認知障礙的預測因子[19,24]。Waldstein還報告說，較高的PWV在本頓視覺保持測試[18]中顯示非語言記憶下降。主動脈僵硬可能對調節非語言記憶的腦損傷有廣泛的影響。SBI和PVH的存在降低了一般智力、表現智商和額葉功能。 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

我們的研究有幾個局限性。我們的研究隻是橫斷麵分析，因此baPWV升高的預後還不明確。我們需要在我們的大腦檢查係統中對baPWV分析的動脈硬度與認知功能和缺血性腦損傷之間的關係進行前瞻性研究。

結論

臂踝脈波速度(baPWV)不僅是動脈硬化的生物標誌物，也是獨立於無症狀腦缺血的認知障礙的指標，尤其是表現智商和額葉功能。預防動脈硬化的幹預可能有效地延緩認知功能障礙，baPWV可能是癡呆早期診斷的生物標誌物。

的利益衝突

作者確認本章內容不存在利益衝突。

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條信息

文章類型:研究文章

引用:Oguro H, Mizuhara R, Mitaki S, Nakagawa T, Takayoshi H，等(2016)動脈僵硬與獨立於無症狀腦缺血的認知能力下降相關。神經生物學雜誌2(5):doi http://dx.doi.org/10.16966/2379-7150.133

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出版的曆史:

收到日期:2016年11月07

接受日期:2016年11月17日

發表日期:2016年11月14日