鄭薇,馮智超,朱文衛(wèi),李利豐,廖云杰,梁琪,王維
中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院放射科,長沙410013
腦白質(zhì)高信號(white matter hyperintensity,WMH)是描述腦室周圍或深部白質(zhì)病變的影像學(xué)術(shù)語,是一種非特異性的腦白質(zhì)改變,在磁共振T2WI和液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluid attenuated inversion recovery, FLAIR)上表現(xiàn)為高信號[1-2],并被認為與認知功能受損相關(guān)[3]。隨著影像技術(shù)的進步,WMH的發(fā)現(xiàn)率逐年提高,WMH的臨床意義受到越來越多的關(guān)注[4]。肝性腦病(hepatic encephalopathy,HE)是一種由肝功能嚴重障礙,或門靜脈-體循環(huán)分流異常所導(dǎo)致的、輕重程度不一的神經(jīng)精神綜合征。輕微型肝性腦病(minimal hepatic encephalopathy,MHE)是HE中病變程度最輕的一級,常無明顯的臨床癥狀,但是患者存在輕微的認知障礙、運動控制受限以及注意力缺陷等,可通過神經(jīng)心理學(xué)測試發(fā)現(xiàn)[5]。Rovira等[6]在一個由27名接受肝移植術(shù)前評估的肝硬化患者組成的人群中,發(fā)現(xiàn)局灶性WMH的發(fā)生率高達70%。Mínguez等[7]發(fā)現(xiàn)肝硬化患者的局灶性WMH在HE緩解后出現(xiàn)體積縮小、數(shù)目減少的可逆性改變。肝硬化患者的局灶性WMH是否與其神經(jīng)、精神癥狀相關(guān),目前未有報道。本研究通過分析肝硬化患者局灶性WMH與MHE的相關(guān)性,以期為MHE的早期診斷探索新的影像學(xué)標記。
搜集乙型肝炎后肝硬化患者38例,其中包括無肝性腦病(non hepatic encephalopathy,nHE)20例,MHE 18例。因高血壓、高脂血癥、糖尿病、腎功能衰竭是WMH重要的危險因素[8-10],為盡可能地減少干擾因素,本研究選取無上述危險因素的乙型肝炎后肝硬化患者為研究對象。
乙型肝炎后肝硬化患者入組標準:(1)根據(jù)中華醫(yī)學(xué)會肝病學(xué)分會指南[11],患者臨床表現(xiàn)、實驗室檢查及影像學(xué)檢查符合乙型肝炎后肝硬化診斷標準;(2)年齡在18~70歲之間。MHE患者入組標準:根據(jù)中國肝性腦病診治共識意見[12],乙型肝炎后肝硬化患者無HE的臨床表現(xiàn),且數(shù)字連接測驗-A (number connection test-A,NCT-A)、數(shù)字符號測驗(digitsymbol test,DST)兩項均為陽性。排除標準:(1)有HE病史或存在HE臨床表現(xiàn);(2)患有高血壓、高脂血癥、糖尿病、腎功能衰竭、惡性腫瘤;(3)患有與肝性腦病無關(guān)的神經(jīng)、精神疾??;(4)由其他原因造成的腦白質(zhì)病變(如中毒、腦炎、多發(fā)性硬化、阿爾茨海默病、一氧化碳中毒等);(5)有酗酒史及藥物濫用史;(7)存在MR檢查禁忌癥;(8)有頭部外傷史、腦中風(fēng)史。
本研究通過中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院倫理委員會批準,所有受試者被告知試驗流程并簽訂知情同意書。
所有受試者均利用Ingenia 3.0 T MRI掃描儀(荷蘭飛利浦公司)進行掃描,采用標準8通道頭部線圈,受試者在掃描過程中保持清晰,頭部不動。掃描序列:T1WI軸位掃描:TR 196 ms,TE 4.6 ms,層厚5.0 mm,層間距1.5 mm,F(xiàn)OV 230 mm×199 mm,矩陣=356×258,掃描時間31 s;T2WI軸位掃描:TR 2253 ms,TE 80 ms,層厚5.0 mm,層間距1.5 mm,F(xiàn)OV 230 mm×180 mm,矩陣328×189,掃描時間27 s;FLAIR軸位掃描:TR 7000 ms,TE 110 ms,TI 2250 ms,層厚5.0 mm,層間距1.5 mm,F(xiàn)OV 230 mm×183 mm,矩陣 256×144,掃描時間105 s。
所有的MR圖像分別由兩名具備中級職稱的神經(jīng)影像醫(yī)師分析,當2名醫(yī)師診斷意見不一致時再由1名神經(jīng)影像教授對結(jié)果進行復(fù)評,參評人員均不知曉患者的分組及臨床資料。
局灶性WMH的定義為:大腦皮層下、半卵圓中心及側(cè)腦室周圍白質(zhì)在T2WI和FLAIR圖像上呈高信號灶,且直徑大于3 mm。采用Fazekas量表[13]對所有受試者局灶性WMH進行評分:0分:無病變;1分:點狀病變;2分:病變開始融合;3分:病變大面積融合。Fazekas量表評分0~1分為無或輕度局灶性WMH,F(xiàn)ezakas量表評分≥2分為中重度局灶性WMH。由于本研究的目的是肝硬化患者局灶性WMH與MHE的相關(guān)性,對受試者腦室旁的帽狀、鉛筆樣薄層病變以及暈圈樣WMH不予分析。
所有受試對象均接受神經(jīng)系統(tǒng)體格檢查,且在安靜房間內(nèi)由具備相關(guān)資質(zhì)的人員完成NCT-A、DST及數(shù)字廣度測驗。所有受試者均由同一主試者進行評估。NCT-A及DST測驗方法及結(jié)果參照文獻[14]。符合中國肝性腦病診治共識意見[12]中MHE的診斷標準:肝硬化患者無HE的臨床表現(xiàn),且NCT-A、DST兩項均為陽性,診斷為肝硬化伴發(fā)MHE。數(shù)字廣度測驗將正序分和逆序分相加得到的總分換算為量表分,并記錄量表分。
所有受試對象均在MRI檢查當天空腹抽靜脈血完善血氨、肝功能及凝血功能檢查,根據(jù)肝功能Child-Pugh分級標準對肝硬化患者的肝臟儲備功能進行評估。
以患者首次診斷肝硬化的時間為起點,以患者接受MRI檢查的時間為截點,記錄肝硬化患者病程。
采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以x±s表示,計數(shù)資料以n表示。采用獨立樣本t檢驗或Fisher確切概率法比較nHE組與MHE組間年齡、性別、Child-Pugh分級、靜脈血氨濃度、局灶性WMH嚴重程度、NCT-A、DST及數(shù)字廣度測驗的差異;采用Mann-Whitney U檢驗比較兩組間肝硬化病程的差異。采用多因素logistic回歸分析肝硬化患者伴發(fā)MHE的獨立預(yù)測因素。采用Spearman等級相關(guān)分析肝硬化患者局灶性WMH嚴重程度與認知功能的相關(guān)性。所有統(tǒng)計結(jié)果均以P<0.05認為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
共有38例乙肝后肝硬化患者納入本次研究,男33例,女5例。其中20例nHE,18例MHE;肝功能Child-Pugh A級16例,Child-Pugh B級15例,Child-Pugh C級7例;肝硬化病程為5 (2~8)年。
兩組間年齡、性別匹配,MHE組與nHE組相比,中重度局灶性WMH的患者更多,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01) (圖1);DST、NCT-A及數(shù)字廣度測驗在兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.01),MHE組認知功能較nHE組明顯下降;肝硬化病程(P=0.874)、肝功能Child-Pugh分級(P=0.203)、靜脈血氨濃度(P=0.107)在兩組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表1,圖2)。
為分析肝硬化患者伴發(fā)MHE的獨立預(yù)測因素,消除混雜及干擾因素,以是否存在MHE為因變量,以年齡、性別、局灶性WMH的嚴重程度為自變量進一步行多因素logistic回歸分析。采用進入法回歸篩選自變量,最終選入回歸模型的變量只有局灶性WMH (OR=18.62,95%CI:2.43~142.86;P<0.05),也就是說中重度局灶性WMH是肝硬化患者伴發(fā)MHE的獨立預(yù)測因素。
圖1 nHE組與MHE組中無或輕度局灶性WMH和中重度局灶性WMH患者的人數(shù)。nHE:無肝性腦??;MHE:輕微型肝性腦病;WMH:腦白質(zhì)高信號Fig. 1 The number of patients with no or mild focal WMH and moderate or severe focal WMH in nHE and MHE groups. nHE: non hepatic encephalopathy. MHE: minimal hepatic encephalopathy. WMH: white matter hyperintensity.
肝硬化患者局灶性WMH嚴重程度與認知功能損害顯著相關(guān)(表2)。
圖2 A:肝硬化nHE患者,男,48歲。FLAIR序列示皮層下及深部白質(zhì)無異常高信號。B:肝硬化伴發(fā)輕微型肝性腦病(MHE)患者,男,55歲,F(xiàn)LAIR序列示點狀腦白質(zhì)高信號(WMH) (箭);C:肝硬化伴發(fā)MHE患者,男,57歲,F(xiàn)LAIR序列示W(wǎng)MH有融合趨勢(箭);D:肝硬化伴發(fā)MHE患者,男,53歲,F(xiàn)LAIR序列示片狀融合的WMH (箭)Fig. 2 A: A 48-year-old male patient with cirrhosis and nHE. FLAIR image showed no WMH. B: A 55-year-old male patient with cirrhosis and MHE.FLAIR image showed punctate white matter hyperintensity (WMH) (arrow). C: A 57-year-old male patient with cirrhosis and MHE. FLAIR image showed early con fluent WMH (arrow). D: A 53-year-old male patient with cirrhosis and MHE. FLAIR image showed con fluent WMH (arrow).
表1 nHE組與MHE組間比較Tab.1 Comparison between nHE and MHE groups
MHE發(fā)病率高,據(jù)報道在肝硬化患者中發(fā)生率為20%~80%[5],但因其缺乏明顯的臨床癥狀,不易被患者及醫(yī)護人員重視。MHE可導(dǎo)致患者生活質(zhì)量下降、駕駛能力減低及高空作業(yè)受限[15],并且有MHE病史的患者發(fā)展為顯性HE的的風(fēng)險大大增加[12]。忽略MHE的早期診斷將對患者個人及社會造成嚴重的危害。對MHE的早期診斷和及時干預(yù)有重大的醫(yī)學(xué)及社會意義。目前,MHE的診斷仍缺乏統(tǒng)一的“金標準”。第11屆世界消化病學(xué)大會推薦使用肝性腦病心理學(xué)評分(psychometric hepatic encephalopathy score,PHES)診斷輕微型肝性腦病診斷MHE[16],但是對量表結(jié)果的解讀受患者年齡及受教育程度的影響較大。近年,MRI新技術(shù)應(yīng)用于MHE診斷的研究不斷涌現(xiàn)[17-18],但是,這些新技術(shù)存在檢查時間長、患者依從性差以及后處理工作難度大的缺點,難以在臨床工作中推廣。因此,探索能在常規(guī)的影像學(xué)檢查中提示MHE的影像學(xué)標記很有必要。
T2WI和FLAIR序列是頭部MRI檢查的常規(guī)序列,在臨床工作中運用廣泛。WMH通過T2WI和FLAIR序列即可發(fā)現(xiàn),表現(xiàn)為高信號。有研究發(fā)現(xiàn)肝硬化患者局灶性WMH的發(fā)生率高于正常人群,并且在HE腦病緩解后,WMH出現(xiàn)體積減小、數(shù)目減少的可逆性變化[6-7]。但是既往研究均未排除高血壓、高脂血癥、糖尿病及腎功能衰竭等危險因素對WMH的干擾,亦未分析局灶性WMH與MHE兩者的關(guān)系。
表2 局灶性WMH嚴重程度與認知功能的相關(guān)性Tab. 2 The correlation between the severity of focal WMH and cognitive function
為盡可能減少干擾因素,本研究選取無高血壓、高脂血癥、糖尿病及腎功能衰竭的乙型肝炎后肝硬化患者為研究對象,比較nHE組與MHE組局灶性WMH的嚴重程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在年齡、性別匹配的前提下,MHE組與nHE組相比,中重度局灶性WMH患者更多,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)??紤]到老齡[8]、女性[19]亦是WMH的危險因素,為排除年齡、性別對結(jié)果的影響,本研究采用多因素logistic回歸分析,結(jié)果顯示:校正年齡、性別后,中重度局灶性WMH是MHE的獨立預(yù)測因素(OR=18.62,95%CI:2.43~142.86;P<0.05)。局灶性WMH與MHE的相關(guān)性可能與兩者共同的病理生理基礎(chǔ)即腦白質(zhì)水腫、脫髓鞘有關(guān)。多項磁共振研究已證實MHE患者腦白質(zhì)存在血管源性腦水腫或(和)細胞毒性腦水腫[20-22],亦有學(xué)者認為MHE患者腦白質(zhì)存在脫髓鞘改變[23-24],而水腫和脫髓鞘正是WMH的病理基礎(chǔ)之一[25-26]。
神經(jīng)心理學(xué)測驗結(jié)果顯示,MHE組較nHE組認知功能明顯減低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P值均<0.01);Spearman等級相關(guān)顯示:肝硬化患者局灶性WMH嚴重程度與NCT-A的完成時間呈正相關(guān)(r=0.617,P<0.01),與 DST及數(shù)字廣度測驗評分呈負相關(guān)(r=-0.695,P<0.01;r=-0.558,P<0.01)。上述結(jié)果提示認知功能損害越明顯,局灶性WMH越嚴重,也說明局灶性WMH可作為反映肝硬化患者認知功能損害程度的影像學(xué)標記。
肝硬化病程、肝功能Child-Pugh分級、靜脈血氨濃度在nHE及MHE組間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P值均>0.05),考慮原因在于肝硬化患者的認知功能損害是由血氨升高、系統(tǒng)性炎癥、低血鈉等多種因素共同導(dǎo)致的,因此認知功能損害的程度與肝功能障礙、血氨濃度、肝硬化病程并非完全平行[27-28]。既往關(guān)于MHE的多項研究中,nHE與MHE組間肝功能、轉(zhuǎn)氨酶、血氨濃度的差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義[29-30]。因此,筆者推測與血液生化指標、肝功能及病程等相比,局灶性WMH對患者是否伴發(fā)MHE的判斷更加敏感。
首先,本研究因入組標準嚴格,導(dǎo)致樣本量偏?。黄浯?,本研究為橫斷面研究,無法解釋局灶性WMH與MHE相關(guān)性的神經(jīng)病理機制。
綜上所述,本研究通過分析乙型肝炎后肝硬化患者的局灶性WMH與MHE的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)中重度WMH是MHE的獨立預(yù)測因素,說明中重度局灶性WMH提示肝硬化患者可能伴發(fā)MHE。
[1] Hachinski VC, Potter P, Merskey H. Leuko-araiosis. Arch Neurol,1987, 44(1): 21-23.
[2] O' Sullivan M. Leukoaraiosis. Pract Neurol, 2008, 8(1): 26-38.
[3] Zhong YX, Zhao JN, Zhou ZM, et al. The preliminary study of resting-state functional magnetic resonance in patients with leukoaraiosis. Chia J Magn Reson Imaging, 2015, 6(6): 411-415.鐘毅欣, 趙建農(nóng), 周治明, 等. 腦白質(zhì)疏松癥患者靜息態(tài)功能磁共振成像的初步研究. 磁共振成像, 2015, 6(6): 411-415.
[4] Lin J, Wang D, Lan L, et al. Multiple factors involved in the pathogenesis of white matter lesions. Biomed Res Int, 2017, 2017: 9372050.
[5] Vilstrup H, Amodio P, Bajaj J, et al. Hepatic encephalopathy in chronic liver disease: 2014 practice guideline by the American association for the study of liver diseases and the European association for the study of the liver. Hepatology, 2014, 60(2): 715-735.
[6] Rovira A, Mínguez B, Aymerich FX, et al. Decreased white matter lesion volume and improved cognitive function after liver transplantation. Hepatology, 2007, 46(5): 1485-1490.
[7] Mínguez B, Rovira A, Alonso J, et al. Decrease in the volume of white matter lesions with improvement of hepatic encephalopathy.AJNR Am J Neuroradiol, 2007, 28(8): 1499-1500.
[8] Basile AM, Pantoni L, Pracucci G, et al. Age, hypertension, and lacunar stroke are the major determinants of the severity of agerelated white matter changes. The LADIS (leukoaraiosis and disability in the elderly) study. Cerebrovasc Dis, 2006, 21(5-6): 315-322.
[9] Vogels SC, Emmelot-Vonk MH, Verhaar HJ, et al. The association of chronic kidney disease with brain lesions on MRI or CT: a systematic review. Maturitas, 2012, 71(4): 331-336.
[10] Tiehuis AM, van der Graaf Y, Visseren FL, et al. Diabetes increases atrophy and vascular lesions on brain MRI in patients with symptomatic arterial disease. Stroke, 2008, 39(5): 1600-1603.
[11] Chinese Medical Association's branch of Hepatology, Chinese Medical Association's branch of Infectious diseases. The guideline of prevention and treatment for chronic hepatitis B: a 2015 update. Chin J Hepatol, 2015, 3(12): 888-905.中華醫(yī)學(xué)會肝病學(xué)分會, 中華醫(yī)學(xué)會感染病學(xué)分會. 慢性乙型肝炎防治指南(2015更新版). 中華肝臟病雜志, 2015, 23(12): 888-905.
[12] Chinese Medical Association's Gastroenterology, Chinese Medical Association's branch of Hepatology. Consensus on the diagnosis and treatment of hepatic encephalopathy in China (Chong qing, 2013).Chin J Hepatol, 2013, 21(9): 641-651.中華醫(yī)學(xué)會消化病學(xué)分會, 中華醫(yī)學(xué)會肝病學(xué)分會. 中國肝性腦病診治共識意見(2013年,重慶). 中華肝臟病雜志, 2013, 21(9):641-651.
[13] Fazekas F, Chawluk JB, Alavi A, et al. MR signal abnormalities at 1.5 T in Alzheimer's dementia and normal aging. AJR Am J Roentgenol,1987, 149(2): 351-356.
[14] Wang JY, Zhang NP, Chi BR, et al. Prevalence of minimal hepatic encephalopathy and quality of life evaluations in hospitalized cirrhotic patients in China. World J Gastroenterol, 2013, 19(30):4984-4991.
[15] Henderson PK, Herrera JL. Should we treat minimal/covert hepatic encephalopathy, and with what? Clin in Liver Dis, 2015, 19(3): 487-495.[16] Ferenci P, Lockwood A, Mullen K, et al. Hepatic encephalopathy:de finition, nomenclature, diagnosis, and quanti fication: final report of the working party at the 11th world congresses of gastroenterology,Vienna, 1998. Hepatology, 2002, 35(3): 716-721.
[17] Wu X, Lv XF, Zhang YL, et al. Cortical signature of patients with HBV-related cirrhosis without overt hepatic encephalopathy: a morphometric analysis. Front Neuroanat, 2015, 9: 82.
[18] Ni L, Qi RF, Zhang LJ, et al. A study of 3T proton magnetic resonance spectroscopy in minimal hepatic encephalopathy. J Med Imaging, 2012, 22(3): 330-335.倪玲, 戚榮豐, 張龍江, 等. 輕微型肝性腦病患者腦的3T1H-MRS研究. 醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志, 2012, 22(3): 330-335.
[19] Gouw AA, van der Flier WM, Fazekas F, et al. Progression of white matter hyperintensities and incidence of new lacunes over a 3-year period: the Leukoaraiosis and Disability study. Stroke, 2008, 39(5):1414-1420.
[20] Cordoba J, Alonso J, Rovira A, et al. The development of lowgrade cerebral edema in cirrhosis is supported by the evolution of(1)H-magnetic resonance abnormalities after liver transplantation. J Hepatol, 2001, 35(5): 598-604.
[21] Qi R, Zhang LJ, Zhong J, et al. Grey and white matter abnormalities in minimal hepatic encephalopathy: a study combining voxel-based morphometry and tract-based spatial statistics. Eur Radiol, 2013,23(12): 3370-3378.
[22] Chavarria L, Alonso J, García-Martínez R, et al. Biexponential analysis of diffusion-tensor imaging of the brain in patients with cirrhosis before and after liver transplantation. AJNR Am J Neuroradiol, 2011, 32(8): 1510-1517.
[23] Lin WC, Chou KH, Chen CL, et al. Longitudinal brain white matter alterations in minimal hepatic encephalopathy before and after liver transplantation. PloS One, 2014, 9(8): e105887.
[24] Liu HJ, Zhang Y, Yang JP. The CT, MRI performances and understanding in cerebral ischemia. Chia J Magn Reson Imaging,2013, 4(1): 47-58.劉懷軍, 張巖, 楊冀萍. 腦缺血的CT、MRI表現(xiàn)及其理解. 磁共振成像, 2013, 4(1): 47-58.
[25] Miki Y, Sakamoto S. Age-related white matter lesions (leukoaraiosis):an update. Brain Nerve, 2013, 65(7): 789-799.
[26] Wardlaw JM, Valdés Hernández MC, Mu?ozmaniega S. What are white matter hyperintensities made of? Relevance to vascular cognitive impairment. J Am Heart Assoc, 2015, 4(6): 001140.
[27] Shawcross DL, Davies NA, Williams R, et al. Systemic in flammatory response exacerbates the neuropsychological effects of induced hyperammonemia in cirrhosis. J Hepatol, 2004, 40(2): 247-254.
[28] Ahluwalia V, Wade JB, Thacker L, et al. Differential impact of hyponatremia and hepatic encephalopathy on health-related quality of life and brain metabolite abnormalities in cirrhosis. J Hepatol,2013, 59(3): 467-473.
[29] Gimenez-Garzó C, Urios A, Agustí A, et al. Is cognitive impairment in cirrhotic patients due to increased peroxynitrite and oxidative stress? Antioxid Redox Signal, 2015, 22(10): 871-877.
[30] Montoliu C, Gonzalezescamilla G, Atienza M, et al. Focal cortical damage parallels cognitive impairment in minimal hepatic encephalopathy. Neuroimage, 2012, 61(4): 1165-1175.