【摘要】目的 探讨维持性透析患者脑白质变性(leukoaraiosis, LA)的高危因素以及3. 0TMRI 弥散功能成像的评估价值。方法 75 例发生LA 的透析患者作为LA 组, 43 例未发生LA 的患者作为非LA 组,对两组患者的一般情况、生化指标进行统计学比较,有统计学差异的数据进行Logistic 回归分析,找出发生LA 的独立高危因素。对LA 组患者进行MRI 颅脑常规扫描、DWI、DTI 扫描,借鉴ARWMC 分级标准,分为Ⅰ ~ Ⅲ级,各级别LA 患者独立高危因素间进行统计学分析,有统计学差异的高危因素与LA 组患者主要脑叶的ADC 值、FA 值进行pearson 相关性分析。结果 维持性透析患者发生LA 的独立因素为年龄、透析时长、胱抑素C 水平。各级别LA 患者的年龄、透析时长相互间存在统计学差异( P<0. 05),Ⅰ级LA 患者胱抑素C 水平与Ⅱ、Ⅲ级LA 患者存在统计学差异( P < 0. 05)。LA 组患者双侧额顶枕叶脑白质ADC 值、FA 值分别与年龄、透析时长存在着正、负线性相关( P <0. 05)。结论 维持性透析患者发生LA 的独立因素为年龄、透析时长、胱抑素C 水平,弥散功能成像可客观、敏感、数据化的反映LA 的特点及程度,并与独立高危因素水平的表现存在协同性。
【关键词】脑白质,高危因素,弥散功能成像,透析
目前国内绝大部分终末肾病期(end-stage renaldisease, ESRD)患者采用维持性血液透析或腹膜透析的方式来延缓肾功能衰竭,该方法相对于肾移植来说,适应证广、方法简便,没有供体限制,能有效提高患者的生存率。目前少数国内外研究发现此类透析人群脑白质变性(leukoaraiosis, LA)发生率高,易出现认知障碍,一定程度上影响了患者的生活质量,部分研究还发现透析患者脑卒中死亡率明显增高,因此本文希望通过统计学分析寻找其LA的独立高危因素,并联合MR 多序列成像,尤其是弥散成像(diffusion-weighted imaging, DWI)及弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)技术,定量分析该人群LA 的表现及程度与高危因素的相关性,探讨弥散成像的评估价值。
1 资料与方法
1. 1 临床资料
收集本院2013 年4 月~2017 年3 月248 例临床诊断为ESRD 患者的一般情况、生化检查及MRI资料。一般情况包括患者性别、年龄、透析时长、透析方式、有无高血压、糖尿病、吸烟、饮酒史;生化检查包括入院血压、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、肌酐、尿素氮、胱抑素C、空腹血糖。其中118 例符合条件的患者纳入观察对象,纳入的条件为:1)接受规律透析,时长超过3 个月;2)排除合并有脑梗塞、肿瘤、脑外伤后遗改变患者。观察对象中男性90 例,女性28 例,年龄范围为32. 05~78. 73 岁,平均(52 ±37. 32)岁。
1. 2 检查方法
采用西门子3. 0T 超导型MRI 对患者进行头颅MRI 常规平扫及DWI、DTI 成像,取仰卧位扫描,头部线圈,扫描范围颅顶至枕骨大孔下缘,T1WI 用扰相梯度回波序列(FLASH)(TR 200ms,TE 2. 5ms);T2WI 用快速自旋回波( FSE) ( TR 4 500ms, TE92ms); 液体衰减反转恢复序列( FLAIR) ( TR6000ms,TE 94ms);弥散加权成像DWI(TR 6900ms,TE 95ms) 选取弥散敏感因子b 值分别为0 和1000s/ mm2;DTI(TR 4 600ms,TE86ms)选取20 个弥散梯度编码方向。各序列图像层厚5mm, 层距1mm,矩阵256 ×256,视野FOV230mm ×230mm。
1. 3 影像数据收集及分组分级标准
三位医生独立阅片,采用西门子MRI 自带的syngoview 软件,分别计算相应的脑白质数据:1)将颅脑按解剖学分为额叶、顶枕叶、颞叶、幕下、基底节区、胼胝体12 个区域;2)选取MRI 常规序列中有异常信号的区域作为感兴趣区( region of interest,ROI),对ROI 区内的病灶测量三次表观扩散系数(apparent diffusion coefficient, ADC)值、各向异性分数(fractional anisotropy, FA)值,计算平均值作为该ROI 区最终的ADC、FA 值;3)测量时避开脑沟、脑室部分容积效应;4)借鉴年龄相关白质改变(age-relatedwhite matter change, ARWMC)分级标准 ,对上述区域单独评分,0 分:T2WI 及FLAIR 序列无异常信号;1 分:孤立斑点状小病灶;2 分:斑片状病灶;3 分:弥漫性片状病灶,然后计算各区域总分;5)建立LA 组和非LA 组,0 分者纳入非LA 组,其他分数者纳入LA 组。LA 组中1 ~5 分为Ⅰ级,6 ~10 分为Ⅱ级, >10 分为Ⅲ级。最终数据由两位高年资审核,以达到意见一致为准。
1. 4 统计学分析
运用SPSS 19. 0 软件,1)对LA 组与非LA 组患者的一般情况、生化指标进行统计学分析,计量资料用-x ± S 表示,计量资料组间比较采用t 检验;计数资料采用x2 检验;非参数资料采用秩和检验;多因素分析采用Logistic 回归, P < 0. 05 时具有统计学差异,找出ESRD 患者脑白质变性的独立高危因素;2)LA 组各级脑白质变性中,对独立高危因素进行方差齐性Levene 检验,本组数据方差齐,进行单因素ANOVA 分析,组间两两比较采用LSD 检验, P <0. 05 时具有统计学差异;3)上述有统计学差异的独立高危因素与额顶叶白质的ADC、FA 值(均为总值)进行pearson 相关性检查, P <0. 05 时具有统计学差异。
2 结果
2. 1 LA 组与非LA 组一般情况、生化指标统计学比较、分析,见表1。
2. 2 LA 组独立高危因素Logstic 回归分析,见表2。
2. 3 LA 组脑白质MRI 影像学表现
LA 组75 例患者中I ~ III 级脑白质变性的例数分别为21 例、18 例、36 例。I 级LA 的MRI 表现为T2WI 及FLAIR 序列脑白质内出现局灶性高信号,多为单发,边界稍清(图1A),ADC 值较周围正常脑白质增高(图1B),FA 值较周围正常脑白质减低(图1C)。II 级LA 的MRI 表现为T2WI 及FLAIR序列脑白质多发高信号,可呈对称分布,有融合的趋势(图2A),ADC 值较明显升高(图2B),FA 值较明显降低(图2C)。III 级LA 的MRI 表现为T2WI 及FLAIR 序列脑白质高信号病灶呈斑片状、片状分布,多为对称分布(图3A,3B),ADC 值明显升高(图3C),FA 值明显降低。2. 4 患者年龄、透析时长、胱抑素C 与各级LA 影像学的相关分析,见表3,4。
3 讨论
1987 年Hachinski 首次提出了LA 的概念,而后Scheltens 进一步描述具有血管高危因素的老年人群脑白质改变的影像表现,其特点均表现为CT 或MRI 图像上半卵圆中心、侧脑室旁等脑白质区域内出现不同形态、不同面积的异常密度或信号病灶。Inzitarl、Power 研究还进一步提示了LA 患者发生脑卒中的几率增大。目前越来越多的国内外研究证实了维持性透析患者易出现LA 表现及认知障碍 ,LA 不仅降低了此类ESRD 患者的生活质量,而且LA 作为脑卒中的独立高危因素,可能危及患者的生命。早期通过影像技术发现透析患者LA 的发
生,准确进行LA 分级,定量评估LA 程度,可为临干预患者认知障碍及脑卒中的发生提供重要的依据。
国外研究发现,随着年龄的增大,不同人群LA的检出率均明显增加,Thompson 认为是年龄的增大引发了脑部微血管病变,造成了脑白质低灌注改变,进而出现脑白质CT 密度、MRI 信号异常。郑可的研究也证实了维持性血液透析患者中脑部微血管病变的发病比例接近50% ,其它国内的部分研究也持相同观点。刘焱则认为白质髓鞘成分的含量随着年龄增大而减少,最终造成LA。本组病例中非LA 组患者年龄、透析时长与LA 组存在明显的统计差异,Logstic 回归分析亦提示年龄、透析时长是维持性透析患者LA 发生的独立高危因素,与上述文献报道一致。笔者认为长期的肾功能衰竭改变了ESRD 患者脑白质的灌注状态,也造成了蛋白及髓磷脂的丢失,因而造成了LA 的发生,这在高龄患者人群中尤为突出,上述异常状态随着患者透析时间的延长进一步加剧,同时患者体液中电解质与酸碱平衡的紊乱、各种毒素在体内的聚集、炎性因子的释放等,均可能加重患者脑白质的损伤,该发病机制还有待今后更多的研究进一步证实。本组病例借鉴了ARWMC 分级标准,对脑白质MRI 异常信号表现进行了LA 分级,并且发现随着年龄及透析时长的增加,LA 级别出现增大的趋势,提示LA 影像学表现与独立高危因素程度表现具有一定的协同性,能较好的评估脑白质在高危因素作用下损伤程度。
目前国内外对血清胱抑素C 水平与脑血管、肾脏等病变相关性的研究较多,认为其在评价肾小球滤过功能方面优于肌酐。胱抑素C 是一种能在肾小球内自由滤过的低分子蛋白,其血清浓度不受肌肉影响,可以敏感的显示早期肾功能受损 ,并参与了动脉粥样硬化与LA 的发生。本组病例不仅提示了胱抑素C 是LA 发生的独立高危因素,而且随着胱抑素C 水平的升高,LA 程度及级别有提高的趋势。
既往评估LA 采用的各种分级标准、评分量表均建立在常规MRI 平扫的基础上,根据脑白质形态学改变进行诊断及分级,其结果依赖于医生的诊断水平及经验,人为干扰因素较多。随着脑白质MRI 弥散功能成像技术的完善与普及、数据化影像概念的深入,脑白质的病变不局限于形态学诊断,更拓展到功能学诊断,后者可对脑白质损伤程度进一步定性、定量分析,是常规MRI 平扫的有效补充。本组病例通过常规MRI 扫描的T2WI 及FLAIR 序列中脑白质异常信号的形态、面积来评估脑白质的受损程度,并运用弥散功能成像分析ESRD 患者主要脑叶ADC 值、FA 值与高危因素的相关性。本组病例发现其双侧额顶枕叶脑白质ADC 值、FA 值分别与独立高危因素中年龄、透析时长存在着正、负线性相关。随着年龄、透析时长的增加,脑白质ADC 值逐渐增大,FA 值逐渐降低。通过脑白质ADC 值、FA值的大小,可以客观的、数据化的评估脑白质在高龄及长期透析状态下的损伤程度。
本文不足之处在于观察对象样本量略偏小,因而未能对LA 组及非LA 组患者进行受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curves, ROC)分析。ROC 曲线分析可根据曲线下面积判断其诊断能效,大于0. 7 表示有较高的诊断意义,可进一步找出维持性透析患者LA 的ADC 值、FA 值的最佳临界点,明确患者发生LA 时的相应ADC 值、FA 值的阈值,为临床早期干预、延缓脑白质损害提供重要的治疗指征。同时,本组对于同一维持性透析患者脑白质变性缺乏持续追踪比较,上述缺陷有待今后研究中进一步完善。
综上所述,对于高龄、透析持续时间较长的患者,在临床治疗过程中,要密切关注其胱抑素C 的水平,参考其血压、血糖、血脂等生化指标,结合脑白质弥散功能成像表现,制定有效的治疗方案,可降低其罹患LA、继发脑卒中的风险。
