欧阳文教授：脑老化（脑脆性）评估进展

脑老化（脑脆性）

评估进展

中南大学湘雅三医院

欧阳文教授

随着年龄增长，全身各器官的功能和结构都会发生退行性变化。除了年龄，脑老化或脑脆性增加与性别、受教育程度、精神状态、生活习惯、激素、基因等密切相关。

一.脑老化的流行病学资料

2020年贾建平教授发表在《Lancet Public Health》的流行病学研究结果显示，中国痴呆症患者为1507万，其中阿尔兹海默症（AD）983万人。估计在中国60岁及以上的2.49亿老年人中1507万人（95% CI 14.53-15.62）患有痴呆症，其中983万人（9.39-10.29）患有阿尔茨海默病，392万人（3.64-4.22）患有血管性痴呆；132万人（1.16-1.50）患有其他痴呆症。中国三大地区的痴呆患病率各不相同，北部患病率为6.3%（5.9-6.6），南部患病率为4.7%（4.4-5.1），西部患病率为7.5%（7.0-7.9）。

另外，46011名参与者中有7125人（15.5%）被诊断为轻度认知障碍，估计中国轻度认知功能障碍（MCI）的总体患病率为15.5%，全国3877万人可能患病，且MCI患病率随年龄增长（上图：右）。 

轻度认知功能障碍（MCI）指患者具有主观或客观的记忆或认知损害，但其日常生活能力并未受到明显影响，尚未达到痴呆的标准，是介于正常衰老和痴呆之间的一种临床状态。

二.脑老化过程中脑的改变

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形态学方面

◆脑的重量和神经元数目降低，灰质和白质体积减少；

◆树突复杂性丧失，突触数目减少，可塑性下降；

◆星状细胞和小胶质细胞增生。

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生理学方面

脑血流绝对值下降大约10%-20%，但脑血流量和脑氧代谢率仍然同年龄相适应，血管自动调节能力仍然存在，对CO2和低氧血症的反应可能正常。

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生化方面

许多神经递质系统随年龄而改变，如DA↓、5-HT↓、Ach↓、NA↓，GABA↓等，但皮质中谷氨酸盐水平未受影响。

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认知功能方面

主要表现为反应时间和认知过程减慢，动态性评估、适应能力、对新环境因素的反应减退，以及短期记忆损害。

脑老化致脑功能储备下降，导致脑脆性增加。脑功能储备是指大脑能耐受因年龄或疾病所致的神经病理改变而不表现临床症状的脑的缓冲能力。大脑功能储备下降表现：日常活动减少，对麻醉药敏感性增加，围术期POD和POCD风险增加等。

三.术前脑脆性评估的重要性

脑脆性与机体脆性是有机整体，机体脆性是外科并发症独立的危险因素。一项来自Johns Hopkins hospital、纳入>65岁手术病人594个的前瞻性研究，对衰老脆弱或者脆性从5个方面（即体重下降、力量下降、疲惫、生理机能下降、步行速度下降）进行了量化评分。结果显示，机体脆性增加延长术后住院时间。

2018年，JAMA Surgery一项回顾性研究纳入了>40岁手术病人140828个，结果显示，机体脆性越高，手术预后越差，即机体脆性与外科手术预后密切相关。

四.术前脑脆性高危患者的病史筛查

（一）直接反映脑脆性的病史，如脑卒中、帕金森、痴呆、脑炎等。

（二）间接反映脑脆性的病史，如内分泌及代谢性疾病，糖尿病、肥胖、营养不良等；或呼吸、循环系统疾病，慢阻肺及高血压等。

据2018年中国卫生健康年鉴报道，2012年我国居民高血压病患病率为25.2%，治疗率(%)为41.1%。研究表明，血压监测和干预可能需要在40岁左右开始以最大限度地提高晚年大脑的健康状况（Lancet Neurol，2019）。脑老化评估时应注意心血管危险评分相关性在36岁时的FHS-CVS（心血管风险评分）关系最强（JAMA Neurol.2020）。

目前临床上预测脑卒中风险评估除了脑卒中高危因素如高血压、糖尿病、心脏病、高血脂以外，最常见检查为头部核磁MRA、头颈部CTA检查。

图A头部MRA示大致正常；图B示左侧大脑中严重狭窄闭塞；图C示椎基底动脉严重狭窄闭塞，图B、图C患者出现脑卒中风险更高。

（三）直接、间接反映脑脆性的病史，包括精神、行为疾病。

五.术前脑脆性高危患者的深度评估

目前认知功能并非常规的术前评估访视内容，世界卫生组织（WHO）的统计报告表明中国60岁以上老年人中轻度认知功能受损（MCI）的患病率为12.7%。一项纳入了114名60岁以上行血管手术的患者的研究表明，68%存在术前认知功能障碍或痴呆，其中88.3%的患者为首次诊断。

美国外科医师学会（ACS）和美国老年医学学会（AGS）在其关于老年人术前评估指南以及术后谵妄指南中均推荐医护人员术前对老年患者进行认知功能评估。

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认知量表评估

最经典的是系列认知量表，其特点是准确、但花时间长，约40分钟。

判断标准（当其中两项或两项以上分数）：下降≥1 SD时可以诊断为轻度认知功能障碍；下降≥1.5 SD时为中度认知功能障碍；下降≥2 SD时为重度认知功能障碍。

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简短的认知筛查工具

国际围手术期神经毒性工作组发布临床实践推荐中提出评估CNS的基线功能十分复杂，在术前常规临床检查中进行长时间的神经心理评估不实际也不合适。建议采用以下简短量表进行术前认知功能筛查。

以Mini-Cog评估表为例，依次让病人重复说出三个不相关的单词，比如球、狗和电视；让病人画一个简单的时钟并让其标出一个时间点，正确的回答是能正确标明时钟数字位置顺序，正确显示所给定的时间；最后让病人回忆第一步的三个单词，每对一项得1分，并进行综合分析。

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形态评估

1.形态评估MRI

海马与内嗅皮质的萎缩与情景记忆能力受损相关，是形态评估的重点区域。欧阳文教授团队以年龄≥65岁、ASA Ⅱ～Ⅲ级、接受胃肠道手术的老年患者为研究对象，术前行MRI测量海马体积，术前1天及术后7天进行神经心理评估（Z分法）。结果显示海马体积的MRI测量作为老年人POCD的预测指标是有价值的。

上图可见老年患者不同程度、不同类型认知功能改变时的脑部MRI改变。

老年性脑萎缩的影像学比较总结

2.形态评估--fMRI

血氧水平依赖功能磁共振成像（BOLD-fMRI）利用人体自身内源性血红蛋白作为对比剂，通过血氧浓度的变化作为天然造影剂成像，通过血氧饱和度的对比变化来反映脑神经功能活动情况，反映了神经活动下血流、血容量和血红蛋白氧合程度三者的变化，获得解剖和功能信号。比如，从静止到任务状态，年轻人大脑的BOLD变异性的明显增加，而老年人在BOLD变异度的幅度及调动大脑区域方面均明显弱于年轻人。

ASL（Arterial spin labeling）动脉自旋标记是基于核磁血流标记的非侵入式动脉血流量测量的成像技术（不需要造影剂的脑灌注技术），主要评估脑血流量（CBF）的改变及血脑屏障的改变(AQP4上调)。

如下图所示，MCI患者PET示额叶、颞叶、顶叶脑代谢降低，代谢高到低：蓝-绿-黄-橙-红。AD患者红色区域较多，MCI患者无明显红色信号。

3.形态评估-年龄预测模型

根据2万多健康个体大脑MRI数据集，建立深度学习模型，构建大脑年龄预测模型，对大脑功能进行深度评估。

六.脑脆性高的患者的术前干预

（一）鼻内胰岛素增加大脑局部区域的脑灌注

研究发现鼻内胰岛素可改善相关区域的血管反应性，改善认知功能，而认知表现与局部血管反应性有关。

随着年龄的增加，胰岛素通过血脑屏障的能力下降。欧阳教授文团队初步研究结果表明，鼻内给予胰岛素能够安全有效地降低老年MetS患者POD和早期POCD发生率，可能作为一种治疗策略来预防术后早期神经认知障碍。

（二）居家认知功能的维持与训练

◆记忆力训练；

◆定向力训练；

◆语言交流能力训练；

◆视空与执行能力训练；

◆计算能力训练。

2019 ACC/AHA Guideline on the Primary Prevention指出CVD（心血管疾病）预防七大要素，包括高血压、胆固醇、吸烟、饮食Ⅱ型糖尿病、服用阿司匹林、运动等。脑脆性高危患者的术前干预也要贯彻于生活细节，做好健康的责任人、明白人、倡导者。

专家简介

欧阳文

医学博士，一级主任医师，麻醉学教授，博士生导师，中南大学湘雅三医院副院长，中国麻醉医师协会常务委员,中华医学会麻醉学分会委员兼老年麻醉学组副组长，中国心胸外科麻醉学会围术期器官保护分会主任委员，湖南省麻醉学分会候任主任委员，湖南省麻醉医师协会副会长。中华麻醉学等杂志常务编委。