Когнитивные нарушения в отдалённом периоде после тотального облучения в малых дозах (к 40-летию Чернобыльской катастрофы)
Журнал: Вестник Российского научного центра рентгенорадиологии Минздрава России @vestnik-rncrr
Рубрика: Медицинская практика
Статья в выпуске: 3 т.26, 2026 года.
Бесплатный доступ
Цель исследования: выявление причинно-следственных связей между изменениями церебральной перфузии вследствие облучения в малых дозах, сопутствующими факторами и когнитивной дисфункцией. Материалы и методы. Обследовано 66 человек сопоставимого возраста, из них основная группа (ГО) – 47 ликвидаторов последствий аварии (ЛПА) на ЧАЭС, в том числе 35 ЛПА 1986 г. и 12 ЛПА 1987-88 гг. участия, дозы облучения – от 0,09 до 0,36 Гр. Группа сравнения (ГС) – 19 человек. Состояние церебральной перфузии оценивали методом МРТ контрастная DSC-Т2*-перфузия по параметрам: объёму церебрального кровотока (CBV, cerebral blood volume), скорости церебрального кровотока (CBF, cerebral blood flow) и среднему времени прохождения крови (MTT, mean transit time). Когнитивные функции оценивали с применением нейропсихологических тестов: MMSE, MoCA и HADS, состояние сердечно-сосудистой системы – по общепринятым показателям. Для статистического анализа использовалась программа STATISTICA 10.0. Результаты. Среди ЛПА чаще встречается умеренная деменция (RR=1,92; p=0,002) и умеренные когнитивные нарушения (RR=1,19; p=0,005). Основное влияние на развитие деменции оказывают возраст (β=-0,503; p<0,001) и CBV в коре левой лобной доли (β=-0,381; p=0,026). Когнитивный дефицит связан c CBF в коре левой лобной доли (β=-0,379; p=0,014) и индексом Рорера (β=-0,300; p=0,058). Выраженность тревоги у ЛПА связана с CBV в белом веществе (β=-0,177; p=0,093), CBF в коре правой лобной доли (β=0,173; p=0,096) и возрастом (β=0,207; p=0,060), выраженность депрессии – с CBV в белом веществе правой лобной доли (β=-0,316; p=0,002). В ГС деменция связана с избыточной массой тела (β=-0,372; p=0,035), систолическим (β=0,415; p=0,027) и средним артериальным давлением (β=0,409; p=0,049), когнитивные нарушения – с возрастом (β=-1,083; p=0,001), пульсовым артериальным давлением (β=-0,541; p=0,017), CBV в белом веществе (β=-0,702; p=0,003) и коре (β=0,453; p=0,033), тревога – с систолическим (β=-0,535; p=0,016), а деменция – со средним артериальным давлением (β=-0,516; p=0,029). Заключение. Выявленная у ЛПА на ЧАЭС межполушарная гетерогенность когнитивных нарушений и аффективных расстройств, вероятно, связана с радиационным воздействием. В группе сравнения когнитивная дисфункция обусловлена возрастными изменениями и артериальной гипертензией.
Короткий адрес: https://sciup.org/149152053
IDS: 149152053 | DOI: 10.24412/1999-7264-2026-3-106-121
Cognitive impairment long after low-level total body irradiation (40 years since the Chernobyl accident)
The purpose of the study is to identify cause-and-effect relationships between changes in cerebral perfusion after low-level irradiation and associated factors and cognitive impairment. Materials and methods. We examined 66 people of comparable age, including 47 liquidators of the Chernobyl accident (the study group; 35 of them participated in the emergency response in 1986 and 12 were active in 1987–1988; they received radiation doses ranging between 0.09 Gy and 0.36 Gy) and 19 individuals from the comparison group. To assess cerebral perfusion, we used DSC T2* MRI perfusion, measuring the following parameters: cerebral blood volume (CBV), cerebral blood flow (CBF), and mean transit time (MTT). Cognitive functions were analyzed using neuropsychological tests (MMSE, MoCA, and HADS); the cardiovascular system was assessed using conventional parameters. Statistical analysis was performed with the help of STATISTICA 10.0. Results. In the study group, the most common types of cognitive impairment are moderate dementia (RR=1.92; p=0.002) and moderate cognitive impairment (RR=1.19; p=0.005). The primary factors influencing dementia are age (β=-0.503; p<0.001) and CBV in the left frontal cortex (β=-0.381; p=0.026). We found a correlation between cognitive deficiency and CBF in the left frontal cortex (β=-0.379; p=0.014) and Rohrer’s Index (β=-0.300; p=0.058). Also, a correlation was found between the levels of anxiety and CBV in the white matter (β=-0.177; p=0.093), CBF in the right frontal cortex (β=0.173; p=0.096) and age (β=0.207; p=0.060), as well as between the severity of depression and CBV in the white matter of the right frontal lobe (β=-0.316; p=0.002). In the comparison group, there is a correlation: between dementia and overweight (β=-0.372; p=0.035), systolic (β=0.415; p=0.027), mean arterial pressure (β=0.409; p=0.049); between cognitive impairment and age (β=-1.083; p=0.001), pulse pressure (β=-0.541; p=0.017), CBV in the white matter (β=-0.702; p=0.003) and the cortex (β=0.453; p=0.033); between anxiety and systolic blood pressure (β=-0.535; p=0.016); between dementia and mean arterial pressure (β=-0.516; p=0.029). Conclusion. The hemispheric asymmetry in cognitive impairment and affective disorders found in the liquidators of the Chernobyl accident is probably caused by their exposure to radiation. In the comparison group, cognitive deficiency is due to age-related changes and hypertension.
Текст научной статьи Когнитивные нарушения в отдалённом периоде после тотального облучения в малых дозах (к 40-летию Чернобыльской катастрофы)
В последние десятилетия за рубежом возросло число публикаций по поводу воздействия низких (≤0,1 Гр) и умеренных доз (0,1-1,0 Гр) ионизирующего излучения (ИИ) на когнитивные функции [ 1,2 ] . Основной причиной когнитивных нарушений, приводящих к снижению или потере функциональных, социальных и профессиональных возможностей [3,4], служит дисциркуляторная энцефалопатия (ДЭП), развивающаяся в результате хронической ишемии головного мозга, факторами риска которой являются возраст, артериальная гипертензия, атеросклероз и ионизирующая радиация, а важной мишенью – эндотелий сосудистой стенки [5]. Статистически значимые когнитивные нарушения выявлены у населения Германии спустя десятилетия длительного облучения вследствие Чернобыльской аварии – суммарная эффективная доза 0,6 мЗв [6], у работников, подвергшихся радиационному воздействию, – средняя доза 0,116 Гр [7]. Радиационно обусловленные эффекты у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС (ЛПА) установлены при дозах >0,15-0,25 Зв [8]. Отсроченные последствия радиационного воздействия для функций головного мозга зависят от возраста и дозы облучения и включают сосудистые аномалии, некроз белого вещества и когнитивные нарушения различной степени тяжести, которые могут развиваться после облучения в малых дозах ионизирующего излучения [9,10]. Последствие радиационного воздействия локализовано преимущественно в лобно-височных областях доминантного полушария и вовлекает как белое, так и серое вещество головного мозга [8,11].
Целью исследования является выявление причинно-следственных связей между изменениями церебральной перфузии вследствие облучения в малых дозах, сопутствующими факторами и когнитивной дисфункцией.
Материалы и методы
Всего обследовано 66 пациентов, находившихся на стационарном лечении в отделении терапии РНЦРР с диагнозом дисциркуляторная энцефалопатия (ДЭП), в том числе 47 ликвидаторов последствий аварии (ЛПА) на Чернобыльской АЭС (основная группа – ГО), средний возраст 69,43 (1,07) лет, доза облучения 0,19 (0,07) Гр и 19 человек сопоставимого возраста – 68,79 (2,00) лет, не подвергавшихся радиационному воздействию (группа сравнения – ГС). В основной группе выделили 2 подгруппы по периодам участия в аварийно-восстановительных работах: 35 ЛПА 1986 г. участия и 12 ЛПА 1987-1988 гг. участия в возрасте 69,43 (1,24) и 69,42 (2,22) лет и дозами облучения 0,23 (0,07) и 0,13 (0,04) Гр – соответственно.
Критерием включения обследуемых в исследование являлось наличие дисциркуляторной энцефалопатии с разной выраженностью когнитивных нарушений. Всем пациентам выполнялась МРТ контрастная DSC-Т2*-перфузия, с автоматическим расчётом показателей церебрального объема крови (CBV, cerebral blood volume), скорости церебрального кровотока (CBF, cerebral blood flow) и среднего времени прохождения крови (MTT, mean transit time) в сером и белом веществе лобных долей правого и левого полушарий.
Состояние когнитивных (познавательных) функций оценивали по результатам выполнения нейропсихологических тестов (Mini Mental State Examination – MMSE, The Montreal Cognitive Assessment – MoCA-test и Hospital Anxiety and Depression Scale – HADS): MMSE – Мини-тест умственного развития (для выявления деменции); МоСА – Монреальская когнитивная оценка (для выявления когнитивных нарушений). Для оценки аффективных 108
расстройств (эмоциональных нарушений) использовали Госпитальную шкалу тревоги – HADST и Госпитальную шкалу депрессии – HADSД.
Рассчитывали индексы массы тела (ИМТ, усл. ед.) и Рорера (ИР, усл. ед.). Состояние сердечно-сосудистой системы (CCC) оценивали по показателям и интегральным индексам: систолическое (САД, мм. рт. ст.), диастолическое (ДАД, мм. рт. ст.), среднее (АДср, мм. рт. ст.), пульсовое артериальное давление (ПАД, мм. рт. ст.) и показатель изменения кровоснабжения фактический (ПИКф, %).
Статистическая обработка и анализ данных проводились с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 10.0. Оценка переменных на соответствие нормальному распределению выполнена с применением критерия Шапиро-Уилка. Количественные данные с нормальным распределением представлены в виде М (SD) – среднее арифметическое (М) и стандартное отклонение (SD) – и 95% доверительных интервалов (95%ДИ). При отличии от нормального распределения – в виде медианы (Ме) и показателей разброса выборки квартилей (Q1 и Q3). Качественные данные представлены в виде процентов. При парном сравнении данных с нормальным распределением применялся t-критерий для независимых выборок, при отличии от нормального распределения – U критерий Манна-Уитни. Различия между показателями оценивали по величине относительного риска (RR) c 95% доверительными интервалами (95%ДИ), значимость различий – по критерию χ². Различия считались статистически значимыми при р≤0,05 и ≤0,10, незначимыми – при р > 0,05 и 0,10. Выявление взаимосвязи между переменными осуществляли методами корреляционного анализа Пирсона и Спирмена и множественной регрессии. Подгонка переменных к нормальному распределению выполнена с помощью метода статистического моделирования Монте-Карло.
Результаты
В таблице 1 представлены результаты сравнительного анализа нейропсихологических тестов, факторов и предикторов, оказывающих влияние на состояние когнитивной функции.
Табл. 1. Средние [M (SD)] и медианные [Me (Q1; Q3)] значения результатов нейропсихологического тестирования, антропометрических данных, показателей CCC, структурных и перфузионных параметров головного мозга
|
Показатели |
Группы обследованных |
|||
|
основная |
сравнения |
ЛПА 1986 г. участия |
ЛПА 1987-88 гг. участия |
|
|
MMSE, баллы |
18,00 |
20,89 |
18,00 |
18,27 |
|
(15,00;19,00) |
(3,98) |
(15,00;19,00) |
(2,87) |
|
|
МоСА, баллы |
19,00 |
20,89 |
17,86* |
19,00 |
|
(16,00;20,00) |
(3,36) |
(2,05) |
(2,57) |
|
|
HADST, баллы |
9,00 |
7,89 |
9,00 |
9,27 |
|
(9,00;10,00) |
(1,94) |
(9,00;10,00) |
(1,19) |
|
|
HADSД, баллы |
10,00 (8,00;11,00) |
8,63 (1,71) |
10,00 (8,00;11,00) |
9,45 (1,44) |
|
Доза, Гр |
0,19 (0,07) |
– |
0,23 (0,07)* |
0,15 (0,05) |
|
Возраст, лет |
68,00 (64,00;74,00) |
68,79 (8,72) |
68,00 (64,00;74,00) |
68,45 (7,67) |
|
Индекс массы тела (ИМТ, усл. ед.) |
24,97 (24,62;25,56) |
24,91 (0,79) |
24,97 (24,62;25,56) |
25,25 (24,69;25,56) |
|
Индекс Рорера (ИР, усл. ед.) |
13,95 (13,72;14,30) |
14,01 (0,57) |
13,95 (13,72;14,30) |
14,12 (13,72;14,36) |
|
Систолическое артериальное давление (САД, мм. рт. ст.) |
165,00 (150,00;175,00) |
160,00 (140,00;190,00) |
160,00 (145,00;175,00) |
169,55 (13,68) |
|
Диастолическое артериальное давление (ДАД, мм. рт. ст.) |
90,00 (85,00;90,00) |
85,00 (80,00;95,00) |
90,00 (80,00;90,00) |
87,73 (4,10) |
|
Среднее артериальное давление (АДср, мм. рт. ст.) |
113,16 (7,66)* |
110,79 (11,28) |
112,05 (8,38) |
115,00 (6,24) |
|
Пульсовое артериальное давление (ПАД, мм. рт. ст.) |
76,17 (14,86) |
75,00 (5,00;90,00) |
73,86* (15,34) |
81,82 (12,50) |
|
Показатель изменения кровоснабжения фактический (ПИКф, %) |
5,98 (19,23) |
7,33 (26,37) |
8,39 (19,87) |
-1,03 (15,91) |
|
Атрофия головного мозга |
1,00 (1,00;2,00) |
1,00 (1,00;2,00) |
1,00 (1,00;2,00) |
1,00 (1,00;2,00) |
|
Микроангиопатия |
1,00 (1,00;2,00) |
1,00 (1,00;2,00) |
1,00 (1,00;2,00) |
1,00 (1,00;1,00) |
|
CBV Белое вещество правой лобной доли |
2,38 (1,01) |
2,32 (0,97) |
2,33 (0,97) |
2,53 (1,16) |
|
CBV Кора правой лобной доли |
10,22 (4,68) |
8,00 (6,90;13,20) |
9,73 (4,13) |
11,65 (6,00) |
|
CBV Белое вещество левой лобной доли |
2,34 (0,99) |
2,20 (1,60;2,70) |
2,33 (0,94) |
2,38 (1,16) |
|
CBV Кора левой лобной доли |
8,10 (5,90;12,60) |
9,30 (7,10;14,10) |
8,10 (6,30;12,60) |
9,48 (4,85) |
|
CBF Белое вещество правой лобной доли |
18,30 (12,40;25,20) |
17,74 (7,40) |
18,76 (7,80) |
18,70 (12,35;22,10) |
|
CBF Кора правой лобной доли |
74,75 (35,42) |
59,40 (41,40;80,40) |
74,40 (33,82) |
75,78 (41,35) |
|
CBF Белое вещество левой лобной доли |
18,70 (12,20;24,70) |
16,50 (12,00;19,50) |
18,70 (12,30;24,80) |
18,65 (11,30;20,45) |
|
CBF Кора левой лобной доли |
63,90 (46,50) |
68,00 (47,20;79,90) |
64,10 (43,70;103,10) |
70,56 (36,64) |
|
MTT Белое вещество правой лобной доли |
7,10 (6,10;9,10) |
8,09 (1,98) |
6,90 (6,10;9,10) |
8,04 (2,19) |
|
MTT Кора правой лобной доли |
8,40 (6,20;11,50) |
8,00 (7,00;9,50) |
7,20 (6,00;9,40) |
9,72 (3,03) |
|
MTT Белое вещество левой лобной доли |
7,00 (6,20;8,90) |
8,15 (2,00) |
6,90 (6,00;8,30) |
8,53 (2,74) |
|
MTT Кора левой лобной доли |
7,40 (6,30;10,50) |
8,50 (7,00;11,90) |
7,40 (6,20;10,50) |
7,55 (6,80;10,15) |
Как видно из таблицы 1, среднее значение АДср в основной группе статистически значимо выше аналогичного показателя в ГС (p<0,001). В группе ЛПА 1986 г. участия средний балл МоСА меньше, чем в ЛПА 1987-88 гг. участия (p=0,059), доза облучения более чем в 1,5 раза выше (p=0,007), АДср и ПАД ниже – соответственно р=0,091 и р=0,068.
Результаты ММSE в основной группе можно интерпретировать как деменцию умеренной степени, в ГС – деменцию легкой степени выраженности. Во всех группах результаты MoCA характеризуются как умеренные когнитивные нарушения, наиболее выраженные у ЛПА 1986 года участия. По результатам HADSТ и HADSД у всех обследованных имеет место субклинически выраженная тревога и депрессия.
Распределение обследованных по степени выраженности когнитивных нарушений и аффективных расстройств представлено в таблице 2.
Табл. 2. Распределение ликвидаторов последствий аварии и необлученных пациентов по результатам нейропсихологического тестирования
|
Нейропс ихологич еские тесты |
Интерпретация результатов |
Группы |
RR |
p |
|
|
основная |
сравнения |
||||
|
Нет нарушений когнитивных функций |
– |
– |
– |
– |
|
|
MMSE |
Преддементные когнитивные нарушения |
– |
21,05 |
– |
– |
|
Деменция умеренной степени выраженности |
80,85 |
42,11 |
1,92 (7,11;3,31) |
0,002 |
|
|
Деменция легкой степени выраженности |
19,15 |
36,84 |
0,52 (0,23;1,19) |
0,128 |
|
|
Нормальное познание |
– |
15,79 |
– |
– |
|
|
MoCA |
Умеренные когнитивные нарушения (18-25 баллов) |
61,70 |
68,42 |
0,90 (0,62;1,32) |
0,607 |
|
Умеренные когнитивные нарушения (10-17 баллов) |
38,30 |
15,79 |
2,43 (0,81;7,29) |
0,075 |
|
|
Норма |
2,13 |
42,11 |
0,05 (0,01;0,38) |
<0,001 |
|
|
HADST |
Субклинически выраженная тревога |
87,23 |
52,63 |
1,66 (1,07;2,58) |
0,002 |
|
Клинически выраженная тревога |
10,64 |
5,26 |
2,02 (0,25;16,18) |
0,491 |
|
|
Норма |
6,38 |
31,58 |
0,05 (0,01;0,38) |
<0,001 |
|
|
HADSД |
Субклинически выраженная депрессия |
65,96 |
52,63 |
0,20 (0,06;0,73) |
0,006 |
|
Клинически выраженная депрессия |
27,66 |
15,79 |
1,75 (0,56;5,46) |
0,308 |
|
Из таблицы 2 видно, что среди ЛПА чаще встречается деменция умеренной степени выраженности (p=0,002), умеренные когнитивные нарушения (p=0,075), субклинически выраженная тревога (p=0,002), депрессия (p=0,006).
Количество ЛПА, у которых отсутствуют достоверно выраженные симптомы тревоги и депрессии, соответственно в 19,8 и 5 раз меньше (p< 0,001), чем в группе сравнения.
Оценка связи выявленных когнитивных нарушений и аффективных расстройств с факторами риска и предикторов развития когнитивного дефицита представлена в таблице 3.
Табл. 3. Результаты корреляционного анализа между факторами риска, предикторами развития когнитивных нарушений и показателями нейропсихологического тестирования
|
Факторы риска |
Нейропсихологические тесты |
|
и предикторы развития |
MMSE МоСА HADST HADSД |
Группа основная
Доза, Гр 0,462² 0,306³ 0,117 -0,073
|
Возраст, лет |
-0,422² |
-0,388³ |
0,094 |
0,310³ |
|
Индекс массы тела (ИМТ, усл. ед.) |
0,116 |
0,190 |
-0,290³ |
-0,172 |
|
Индекс Рорера (ИР, усл. ед.) |
0,183 |
0,210 |
-0,346³ |
-0,206 |
|
Атрофия |
-0,686¹ |
-0,770¹ |
0,371³ |
0,465¹ |
|
Микроангиопатия |
-0,530² |
-0,433² |
0,125 |
0,334³ |
|
CBV Кора правой лобной доли |
-0,114 |
-0,104 |
0,481¹ |
0,211 |
|
CBV Кора левой лобной доли |
-0,175 |
-0,224 |
0,507¹ |
0,239 |
|
CBF Кора правой лобной доли |
-0,185 |
-0,219 |
0,472¹ |
0,211 |
|
CBF Кора левой лобной доли |
-0,163 |
-0,254 |
0,412² |
0,200 |
|
Группа сравнения |
||||
|
Возраст, лет |
-0,592² |
-0,516³ |
0,166 |
0,129 |
|
Диастолическое артериальное давление (ДАД, мм. рт. ст.) |
-0,141 |
-0,138 |
0,347 |
0,385 |
|
Показатель изменения кровоснабжения фактический (ПИКф, %) |
-0,532³ |
-0,495³ |
0,157 |
0,140 |
|
Группа 1986 г. участия |
||||
|
Доза, Гр |
0,327^ |
0,588¹ |
0,229 |
0,114 |
|
Возраст, лет |
-0,450² |
-0,367³ |
0,140 |
0,338³ |
|
Среднее артериальное давление (АДср, мм. рт. ст.) |
-0,037 |
-0,342³ |
-0,086 |
-0,007 |
|
Пульсовое артериальное давление (ПАД, мм. рт. ст.) |
-0,164 |
-0,626¹ |
0,066 |
0,055 |
|
Атрофия |
-0,749¹ |
-0,805¹ |
0,393³ |
0,470² |
|
Микроангиопатия |
-0,586¹ |
-0,428³ |
0,174 |
0,382³ |
|
CBV Белое вещество правой лобной доли |
-0,006 |
-0,386³ |
0,248 |
-0,072 |
|
CBV Кора правой лобной доли |
-0,197 |
-0,397³ |
0,504² |
0,255 |
|
CBV Кора левой лобной доли |
-0,197 |
-0,526² |
0,529² |
0,199 |
|
CBF Кора правой лобной доли |
-0,181 |
-0,401³ |
0,490² |
0,205 |
|
CBF Кора левой лобной доли |
-0,200 |
-0,513² |
0,393³ |
0,191 |
|
MTT Кора правой лобной доли |
0,050 |
0,479² |
-0,027 |
0,059 |
|
MTT Белое вещество левой лобной доли |
0,119 |
-0,342³ |
0,030 |
-0,009 |
|
Группа 1987-88 г. участия |
||||
|
Доза, Гр |
-0,317 |
-0,224 |
0,502^ |
0,347 |
|
Возраст, лет |
-0,388 |
-0,361 |
0,063 |
0,221 |
|
Индекс массы тела (ИМТ, усл. ед.) |
0,376 |
0,463 |
-0,668³ |
-0,412 |
|
Индекс Рорера (ИР, усл. ед.) |
0,272 |
0,350 |
-0,750² |
-0,278 |
|
Систолическое артериальное давление (САД, мм. рт. ст.) |
0,427 |
0,025 |
0,314 |
0,033 |
|
Диастолическое артериальное давление (ДАД, мм. рт. ст.) |
-0,401 |
-0,666³ |
0,340 |
0,625³ |
|
Среднее артериальное давление (АДср, мм. рт. ст.) |
-0,013 |
-0,559^ |
0,541^ |
0,354 |
|
Пульсовое артериальное давление |
0,512^ |
0,311 |
0,099 |
-0,178 |
|
(ПАД, мм. рт. ст.) |
||||
|
Показатель изменения кровоснабжения фактический (ПИКф, %) |
-0,497^ |
-0,392 |
0,139 |
0,480 |
|
Атрофия |
-0,351 |
-0,599³ |
0,328 |
0,328 |
|
CBV Белое вещество правой лобной доли |
-0,143 |
0,091 |
0,329 |
0,124 |
|
CBV Кора правой лобной доли |
-0,492 |
-0,327 |
0,483 |
0,388 |
|
CBV Белое вещество левой лобной доли |
-0,052 |
0,170 |
0,352 |
0,109 |
|
CBV Кора левой лобной доли |
-0,675³ |
-0,573^ |
0,558^ |
0,550^ |
|
CBF Кора левой лобной доли |
-0,609³ |
-0,452 |
0,646³ |
0,589³ |
|
Примечания: приведены только ¹ – р=0,001; ² – р=0,01; ³ р=0,05; |
статистически значимые коэффициенты корреляции; ^ – р=0,1 |
|||
Как видно из таблицы 3, в основной группе баллы по шкалам MMSE и MoCA увеличиваются пропорционально дозе облучения и снижаются с увеличением возраста ЛПА, прямая связь с возрастом установлена и у показателей HADSД. Выявлена обратная связь уровня тревоги по шкале HADS с ИМТ и ИР. Баллы MMSE и MoCA снижаются по мере нарастания тяжести атрофии головного мозга, а баллы HADST и HADSД увеличиваются. Баллы MMSE и MoCA отрицательно связаны с микроангиопатией, а HADSД – положительно. Показатели шкалы HADST возрастают с увеличением CBV и CBF в коре правой и левой лобных долей.
В группе сравнения баллы по шкалам MMSE, MoCA снижаются с увеличением возраста и ПИКф.
В группе ЛПА 1986 г. показатели MMSE и MoCA положительно связаны с дозой облучения и отрицательно с возрастом, HADSД с возрастом участников увеличиваются. Выявлено снижение показателей по шкалам MMSE и MoCA по мере утяжеления степени атрофии и микроангиопатии и увеличение – по шкалам HADST и HADSД. Обнаружена обратная связь результатов MoCA с АДср и ПАД. Установлено, что показатели по шкале MoCA снижаются при увеличении CBV в белом веществе и коре правой лобной доли и в коре левой лобной доли. Выявлено снижение показателей по шкале MoCA при увеличении CBFв коре правой и левой лобных долей, а также с увеличением MTT в белом веществе левой лобной доли. Обнаружена прямая связь показателей MoCA с MTT в коре правой лобной доли, а также HADST – с CBV и CBF в коре правой и левой лобных долей.
В группе 1987-88 г. участия выявлена прямая связь результатов MMSE с ПАД и обратная с ПИКф, а также снижение показателей MMSE и MoCA при увеличении CBV и CBF в коре левой лобной доли. Установлена прямая связь результатов HADST и HADSД с дозой облучения, АДср, CBV и CBF в коре левой лобной доли и обратная связь – с ИМТ и ИР.
Для определения наиболее важных факторов, влияющих на состояние когнитивной функции, использовался факторный анализ методом главных компонент с применением критерия Кайзера и графика каменистой осыпи. Для повышения содержательной интерпретации переменных применен метод вращения varimax с вращением нормированных факторных нагрузок.
В основной группе определены 6 значимых факторов, содержащих ключевые переменные, влияющие на развитие когнитивных нарушений. Доля объясненной этими факторами дисперсии составляет 85,5%, в том числе 1-й фактор определяет 28,6%, 2–3-й и 4й факторы определяют соответственно 14,2%, 14,3 и 11,2%, 5-й и 6-й факторы слабо влияют на когнитивную функцию и составляют 9,2 и 7,9%. Первый фактор включает переменные, оказывающие наибольшее влияние на развитие когнитивного дефицита: CBV в белом 113
веществе и коре правой лобной доли, CBV в белом веществе и коре левой лобной доли, CBF в белом веществе и коре правой лобной доли, CBF в белом веществе и коре левой лобной доли. Второй фактор включает: MTT в белом веществе правой и левой лобных долей и MTT в коре левой лобной доли. Третий фактор включает переменные, определяющие влияние центральной гемодинамики: САД, АДср и ПАД, четвертый и пятый факторы – ИМТ, ИР, возраст и атрофия, шестой – ДАД.
В группе сравнения определены также 6 факторов, доля общей дисперсии, объясненной этими факторами, составляет 88,9%, из них: 1-й фактор определяет 22,4%, 2-й, 3-й и 4-й факторы – соответственно 17,1%, 13,3% и 12,5%, 5-й и 6-й – 13,2% и 10,5%. Смысловое ядро первого фактора включает переменные, характеризующие церебральную перфузию: CBV в белом веществе и коре левой лобной доли, CBF в белом веществе и коре левой лобной доли, второго и третьего – соответственно САД, ПАД, ПИКф и ИМТ, ИР; четвертого – МТТ в белом веществе правой и левой лобных долей; пятого – CBV и CBF в белом веществе правой лобной доли, MTT в коре правой лобной доли; шестого – ДАД и АДср.
В группе ЛПА 1986 г. участия определено 5 факторов, объясняющих 91,4% общей дисперсии, из них: 1-й фактор – 26,3%, 2-й и 3-й – соответственно 17,3 и 13,7%, 4-й и 5-й – 19,0 и 15,2%. В первый фактор входят переменные, оказывающие основное влияние на развитие когнитивных нарушений и аффективных расстройств: CBV в белом веществе и коре правой лобной доли, CBV в коре левой лобной доли, CBF в коре правой и левой лобных долей и MTT в коре правой лобной доли. Второй фактор включает переменные, характеризующие влияние центральной гемодинамики: САД, АДср и ПАД. Смысловое ядро третьего фактора содержит переменные: Доза и Атрофия; четвертого – ИМТ и ИР; пятого – МТТ в белом веществе правой лобной доли, МТТ в г белом веществе и коре левой лобной доли.
В группе ЛПА 1987-88 гг. участия к числу значимых относятся 5 факторов, объясняющих 96,7% общей дисперсии, из них первый фактор, объясняющий 34,4% общей дисперсии, включает ключевые переменные: CBV в белом веществе и коре правой лобной доли, CBV в белом веществе левой лобной доли, CBF в белом веществе и коре правой лобной доли и CBF в белом веществе левой лобной доли, оказывающие основное влияние на развитие когнитивных нарушений и аффективных расстройств. В смысловое ядро второго фактора, объясняющего 16,2% общей дисперсии, входят MTT в белом веществе правой и левой лобных долей и MTT в коре левой лобной доли. Третий фактор (17,5% общей дисперсии) включает ИМТ, ИР, ДАД и АДср, в четвертый фактор (14,5% общей дисперсии) входят САД, ПАД и ПИКф, в пятый фактор (14,2% общей дисперсии) – возраст.
Отбор и определение влияния наиболее информативных факторов риска и предикторов на моделируемый показатель как каждого в отдельности, так и в совокупности выполнен методом множественной линейной регрессии с пошаговой моделью (таблица 4).
Табл. 4. Связь когнитивного дефицита у ЛПА с факторами риска, параметрами церебральной перфузии и состоянием сердечно-сосудистой системы
Нейроп Группа основная Группа сравнения сихолог
|
Объясненная дисперсия |
80,5 |
51,9 |
||||||||
|
Индекс Рорера |
-0,300 |
0,406 |
0,058 |
29,6 |
Возраст |
-1,083 |
0,001 |
54,3 |
||
|
MoCA |
CBF Кора левой лобной доли |
-0,379 |
0,406 |
0,014 |
30,8 |
ПАД |
-0,541 |
0,017 |
20,9 |
|
|
CBV Белое вещество левой лобной доли |
-0,702 |
0,856 |
0,003 |
5,6 |
||||||
|
CBV Кора левой лобной доли |
0,453 |
0,033 |
16,2 |
|||||||
|
Объясненная дисперсия |
60,5 |
97,0 |
||||||||
|
CBF Кора правой лобной |
0,173 |
0,096 |
20,6 |
САД |
-0,535 |
0,380 |
0,016 |
66,3 |
||
|
доли |
||||||||||
|
CBV |
||||||||||
|
HADST |
Белое вещество правой лобной доли |
-0,177 |
0,117 |
0,093 |
23,9 |
АДср |
-0,403 |
0,380 |
0,061 |
33,7 |
|
Возраст |
0,207 |
0,060 |
25,9 |
|||||||
|
Объясненная дисперсия |
70,5 |
100 |
||||||||
|
CBV Белое вещество правой лобной доли |
-0,316 |
0,002 |
38,7 |
АДср |
-0,516 |
0,346 |
0,029 |
63,5 |
||
|
CBV Белое |
||||||||||
|
HADSД |
вещество левой лобной доли |
0,211 |
0,195 |
0,036 |
17,2 |
ПАД |
-0,395 |
0,088 |
30,0 |
|
|
MTT Белое вещество правой лобной доли |
-0,180 |
0,076 |
14,9 |
|||||||
|
Объясненная дисперсия |
70,8 |
93,5 |
||||||||
|
ЛПА 1986 г. участия |
ЛПА 1987-1988 гг. участия |
|||||||||
|
АДср |
-0,640 |
0,004 |
30,3 |
АДср |
-0,538 |
0,005 |
49,8 |
|||
|
CBF Кора правой |
-0,678 |
0,006 |
15,2 |
Возраст |
-0,403 |
0,035 |
18,4 |
|||
|
MMSE |
лобной |
0,495 |
0,542 |
|||||||
|
доли |
||||||||||
|
CBF Белое |
||||||||||
|
САД |
0,545 |
0,030 |
11,4 |
вещество левой |
0,329 |
0,074 |
18,9 |
|||
|
ПАД |
0,430 |
0,006 |
15,3 |
ИР |
0,383 |
0,058 |
6,3 |
|||
|
Объясненная дисперсия |
72,2 |
93,4 |
||||||||
|
CBV Белое |
||||||||||
|
Индекс Рорера |
-0,300 |
0,006 |
29,6 |
вещество левой лобной доли |
0,381 |
0,040 |
27,1 |
|||
|
MTT Кора |
||||||||||
|
MoCA |
правой лобной |
-0,173 |
0,406 |
0,086 |
11,7 |
ДАД |
0,453 |
0,530 |
0,018 |
22,8 |
|
доли |
||||||||||
|
ПАД |
-0,199 |
0,035 |
15,9 |
АДср |
0,455 |
0,018 |
18,4 |
|||
|
MTT Кора левой лобной доли |
-0,164 |
0,049 |
11,9 |
САД |
-0,309 |
0,089 |
20,0 |
|||
|
Объясненная дисперсия |
69,2 |
88,3 |
||||||||
|
CBF Кора |
||||||||||
|
Доза, Гр |
-0,617 |
0,000 |
35,5 |
правой лобной |
0,374 |
0,234 |
0,065 |
53,4 |
||
|
доли |
||||||||||
|
АДср |
-0,441 |
0,004 |
18,9 |
ДАД |
0,351 |
0,082 |
46,6 |
|||
|
CBV Кора левой лобной доли |
-0,264 |
0,063 |
13,6 |
|||||||
|
CBF Кора |
||||||||||
|
HADST |
правой лобной доли |
-0,305 |
0,655 |
0,029 |
7,7 |
|||||
|
MTT Белое вещество левой лобной доли |
0,510 |
0,003 |
4,5 |
|||||||
|
CBF Кора левой лобной доли |
0,255 |
0,087 |
3,5 |
|||||||
|
Атрофия |
-0,366 |
0,024 |
12,2 |
|||||||
|
Объясненная дисперсия |
96,0 |
100 |
||||||||
|
HADSД |
MTT Кора |
MTT Кора |
||||||||
|
правой лобной |
0,301 |
0,043 |
19,2 |
левой лобной |
0,483 |
0,007 |
28,4 |
|||
|
доли |
доли |
|||||||||
|
CBV Белое |
||||||||||
|
Индекс Рорера |
-0,373 |
0,608 |
0,013 |
15,0 |
вещество левой лобной доли |
-0,332 |
0,741 |
0,059 |
7,7 |
|
|
CBF Кора |
CBF Кора |
|||||||||
|
правой лобной |
-0,257 |
0,076 |
12,8 |
правой лобной |
-0,400 |
0,024 |
13,6 |
|||
|
доли |
доли |
|||||||||
|
CBV Кора правой лобной доли |
0,267 |
0,077 |
10,0 |
ИМТ |
0,449 |
0,036 |
18,0 |
|
MTT Белое вещество правой лобной доли |
-0,296 |
0,061 |
9,9 |
||||
|
Объясненная дисперсия |
66,8 |
67,7 |
Обсуждение
В исследовании изучались частота когнитивных нарушений и аффективных расстройств у ликвидаторов последствий Чернобыльской аварии в отдалённом периоде после облучения в малых дозах и причинно-следственные отношения между факторами риска, предикторами церебральных нарушений и когнитивной дисфункцией.
Дозы облучения у ЛПА сопоставимы с дозами (>0,15-0,25 Зв), при которых у ЛПА были выявлены радиационно обусловленные эффекты [8]. Центральная нервная система весьма чувствительна к радиационному воздействию, особенно в отношении когнитивных функций [12].
Средние баллы по шкале MMSE в ГО и ГС, а также у ЛПА 1986 г. и 1987-88 гг. сопоставимы. Средние баллы по шкале MoCA в ГО и ГС также не имеют различий, средний балл у ЛПА 1986 г. меньше, чем у ЛПА 1987-88 гг. (p=0,059). Статистически значимых различий между средними баллами по шкалам HADST и HADSД не обнаружено. По данным [13] средний балл по шкале MMSE у ЛПА с дозой < 500 мЗв составил 25,58 ± 2,95, что на 8 баллов превышает аналогичный результат у ЛПА c дозой 0,19 (0,07) Гр в основной группе (p<0,001). Согласно данным Loganovsky с соавторами (2018) [14] когнитивный дефицит и аффективные расстройства (депрессия) более выражены при дозах облучения > 50 мЗв.
В основной группе выявлена статистически значимая связь результатов нейропсихологических тестов MMSE, MoCA и HADST с дозой облучения. В обеих группах обнаружена обратная связь между возрастом и когнитивными нарушениями, более выраженная – в ГС. У ЛПА выявлена обратная связь с результатами HADST (p=-0,388) и прямая – с HADSД (p=0,310), а также связь результатов HADST с CBV и CBF в коре правой и левой лобных долей (таблица 2). Среди ЛПА чаще встречаются деменция умеренной степени выраженности (RR=1,92; p=0,002) и умеренные когнитивные нарушения (RR=1,19; p=0,005), что согласуется с данными Литвинчук Е.А. с соавт. (2022) [7], согласно которым среди подвергшихся аварийному радиационному воздействию в дозе 0,116 [0,099; 0,164] Гр чаще выявляется синдром когнитивных нарушений и снижение памяти на текущие события. В основной группе ключевыми предикторами, оказывающими влияние на развитие когнитивных нарушений и аффективных расстройств, являются CBV и CBF в белом веществе и коре правой лобной доли, CBV и CBF в белом веществе и коре левой лобной доли. В группе сравнения к таким предикторам относятся CBV и CBF в белом веществе и коре левой лобной доли.
Оценка значимости и вклада факторов риска и предикторов развития когнитивной дисфункции методом множественной регрессии показала, что основное влияние на развитие деменции у ЛПА оказывают возраст (β = -0,503; p<0,001; Δ = 64,1%) и объём кровотока в коре левой лобной доли (β = -0,381; p=0,026; Δ = 15,4%), снижение которого является одним из патогенетических механизмов развития мнестических нарушений – памяти, концентрации внимания и скорости обработки информации [15]. В группе сравнения – ИМТ (β = -0,372; p=0,035; Δ = 25,3%) и САД (β = 0,415; p=0,027; Δ = 19,5%).
У показателей когнитивной функции у ЛПА выявлена обратная связь с ИР (β = -0,400; p=0,058; Δ = 29,6%) и скоростью мозгового кровотока в коре левой лобной доли (β = -0,379;
p=0,014; Δ = 30,8%). В группе сравнения основной вклад в развитие когнитивного дефицита вносит возраст (β = -1,083; p=0,001; Δ = 54,3%), ПАД (β = -0,541; p=0,017; Δ = 20,9%), CBV в белом веществе (β = -0,702; p=0,003; Δ = 5,6%) и коре левой лобной доли (β = 0,453; p=0,033; Δ = 16,2%), последнее связывают с улучшением показателей MoCA [16].
Выраженность тревоги у ЛПА увеличивается с возрастом (β = 0,207; p=0,060; Δ = 25,9%), снижением объёма кровотока в белом веществе (β = -0,177; p=0,093; Δ = 23,9%) и высокой скоростью кровотока в коре правой лобной доли (β = 0,173; p=0,096; Δ = 20,6%). В группе сравнения выраженность тревоги возрастает при снижении САД (β = -0,535; p=0,016; Δ = 66,3%). У ЛПА выраженность депрессии увеличивается со снижением объёма кровотока в белом веществе правой (β = -0,316; p=0,002; Δ = 38,2%) и левой (β = 0,211; p=0,036; Δ = 17,2%) лобных долей и времени транзита крови в белом веществе правой лобной доли (β = -0,180; p=0,076; Δ = 14,9%), а в ГС – АДср (β = -0,516; p=0,029; Δ = 63,5%) и ПАД (β = -0,395; p=0,088; Δ = 30,0%).
У ЛПА 1986 г. участия выраженность деменции возрастает при снижении АДср (β = -0,640; p=0,004; Δ = 30,3%), скорости мозгового кровотока в коре правой лобной доли (β = -0,678; p=0,006; Δ = 15,2%) и увеличении САД (β = 0,545; p=0,030; Δ = 11,4%) и ПАД (β = 0,430; p=0,006; Δ = 15,3%). Полученные результаты совпадают с данными других исследований [17,18]. Выраженность когнитивного дефицита связана с ИР (β = -0,300; p=0,006; Δ = 29,6%), ПАД (β = -0,199; p=0,035; Δ = 15,9%) и временем транзита крови в коре левой (β = -0,164; p=0,049; Δ = 11,9%) и правой (β = -0,173; p=0,086; Δ = 11,1%) лобных долей, что соответствует данным Zhang с соавторами (2024) [16]. У ЛПА 1987-88 гг. участия на выраженность деменции влияют АДср (β = -0,538; p=0,005; Δ = 49,8%), возраст (β = -0,403; p=0,035; Δ = 18,4%), скорость мозгового кровотока в белом веществе левой лобной доли (β = 0,329; p=0,074; Δ = 18,9%) и ИР (β = 0,383; p=0,058; Δ = 6,3%). Когнитивные нарушения у ЛПА 1987-88 гг. возрастают при увеличении объема крови в белом веществе левой лобной доли (β = 0,381; p=0,040; Δ = 27,1%), повышении диастолического (β = 0,453; p=0,018; Δ = 22,8%) и среднего (β = 0,455; p=0,018; Δ = 18,4%) артериального давления.
У ЛПА 1986 г. участия обнаружена обратная связь симптомов тревоги с дозой облучения (β = -0,617; p<0,001; Δ = 35,5%). Выраженность тревоги нарастала при снижении АДср (β = -0,441; p=0,004; Δ = 18,9%), объёма мозгового кровотока в коре левой лобной доли (β = -0,264; p=0,063; Δ = 13,6%), скорости мозгового кровотока в коре правой лобной доли (β = -0,305; p=0,029; Δ = 7,7 %) и увеличении времени транзита крови в белом веществе левой лобной доли (β = 0,510; p=0,003; Δ = 4,5%). В группе ЛПА 1987-88 гг. участия выраженность тревоги возрастала с увеличением скорости мозгового кровотока в коре правой лобной доли (β = 0,374; p=0,065; Δ = 53,4 %) и ДАД (β = 0,351; p=0,082; Δ = 46,6 %).
Выраженность симптомов депрессии у ЛПА 1986 г. участия связана с объёмом кровотока (β = 0,267; p=0,077; Δ = 10,0%) и увеличением времени транзита крови (β = 0,301; p=0,043; Δ = 19,4%) в коре правой лобной доли. Тяжесть симптомов депрессии возрастает при снижении ИР (β = -0,373; p=0,065; Δ = 53,4%), скорости кровотока в коре (β = -0,257; p=0,076; Δ = 12,8%) и времени транзита в белом веществе правой лобной доли (β = -0,296; p=0,061; Δ = 9,9%). В группе ЛПА 1987-88 гг. участия рост тяжести депрессии связан с увеличением ИМТ (β = 0,449; p=0,036; Δ = 18,0%) и времени транзита крови в коре левой лобной доли (β = 0,483; p=0,007; Δ = 28,4%), а также со снижением объёма кровотока в белом веществе левой лобной доли (β = -0,332; p=0,059; Δ = 7,7%) и скорости кровотока в коре правой лобной доли (β = -0,400; p=0,024; Δ = 13,6%). Полученные результаты сопоставимы с данными авторов Inoue N., Harada M. (2008) [18].
Заключение
В результате проведенного исследования выявлены статистически значимые причинно-следственные отношения между показателями церебральной перфузии (CBV, CBF 118
и MTT) в лобных долях и состоянием когнитивных функций (памяти, познания, тревоги и депрессии), обусловленные воздействием умеренных доз радиации (от 0,09 до 0,36 Гр). Ключевыми предикторами деменции являются в основной группе объём мозгового кровотока в коре левой лобной доли ( Д = 15,4%), у ЛПА 1986 г. и 1987-88 гг. участия -соответственно скорость мозгового кровотока в коре правой лобной доли ( Д = 15,2%) и скорость мозгового кровотока в белом веществе левой лобной доли ( Д = 18,9% ). Состояние познавательной функции в основной группе зависит от скорости мозгового кровотока в коре левой лобной доли ( Д = 30,8%), у ЛПА 1986 г. - от времени транзита крови в коре правой ( Д = 11,7%) и левой ( Д = 11,9%) лобных долей, у ЛПА 1987-88 гг. - от объёма мозгового кровотока в белом веществе левой лобной доли ( Д = 27,1%).
Влияние на выраженность симптомов тревоги в основной группе оказывают объём мозгового кровотока в белом веществе и скорость мозгового кровотока в коре правой лобной доли - соответственно Д = 23,9% и 20,6%, у ЛПА 1986 г. - объём ( Д = 13,6%) и скорость ( Д = 3,5%) мозгового кровотока в коре левой лобной доли, а также время транзита крови в белом веществе ( Д = 4,5%) левой лобной доли, у ЛПА 1987-88 гг. - скорость мозгового кровотока в коре правой лобной доли ( Д = 53,4%).
На выраженность депрессии в основной группе влияет объём мозгового кровотока ( Д = 38,7%) и время транзита крови ( Д = 14,9%) в белом веществе правой лобной доли, а также объём мозгового кровотока в белом веществе левой лобной доли ( Д = 17,2%). У ЛПА 1986 г. выраженность депрессии зависит от объёма и скорости мозгового кровотока в коре правой лобной доли - соответственно Д = 10,0 и 12,8%, а также времени транзита крови в белом веществе ( Д = 9,9%) и коре ( Д = 19,2%) правой лобной доли. В группе ЛПА 1987-88 г. - от объёма мозгового кровотока в белом веществе левой лобной доли ( Д = 7,7%) и скорости мозгового кровотока в коре правой лобной доли ( Д = 13,6%), а также от времени транзита крови в коре левой лобной доли ( Д = 28,4%).
В группе сравнения ключевыми в развитии деменции, когнитивного дефицита, тревоги и депрессии являются сопутствующие факторы: возраст, избыточная масса тела и артериальная гипертензия. Значимым предиктором развития когнитивной дисфункции является объём мозгового кровотока в белом веществе ( Д = 5,6%) и коре ( Д = 16,2%) левой лобной доли.
В основной группе выявлено неравномерное распределение когнитивных нарушений и аффективных расстройств между правым и левым полушариями мозга.
Полученные результаты позволяют заключить, что обнаруженная у ликвидаторов последствий аварии на ЧАЭС межполушарная гетерогенность когнитивной дисфункции, связана с радиационным воздействием. В группе сравнения когнитивные нарушения и аффективные расстройства обусловлены возрастными изменениями и артериальной гипертензией.
Вклад авторов. Н.А. Мешков: концепция и дизайн исследования, анализ материала, статистическая обработка данных, написание текста статьи; Т.А. Куликова: сбор, обработка и анализ материала, введение, ответственность за целостность всех частей статьи; Е.А. Вальцева: обсуждение введения, редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи. Все авторы прочитали и согласились с версией рукописи, представленной для публикации.
Финансирование . Исследование не получило внешнего финансирования.
Декларация по этике. Данное исследование основано на материалах РосМЭС при ФГБУ РНЦ РР и поэтому не требовало одобрения этического комитета.
