慢性腎臟病認知損傷的影像學表現(xiàn)研究進展

韋存勝 徐俊

慢性腎臟病認知損傷的影像學表現(xiàn)研究進展

韋存勝 徐俊

慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)是指不論何種原因導致腎臟損傷或腎小球濾過率(glomerular filtration rate,GFR)<60 ml/(min·1.73 m2),持續(xù)時間≥3月[1]。2013年,Jha等[2]的研究報道顯示,目前CKD的全球發(fā)病率約為8%～16%,且仍在逐年增加,現(xiàn)已成為一個全球性的公共健康問題。據(jù)文獻報道,CKD患者與正常人群相比,有較高發(fā)生認知功能損傷及癡呆的風險[3-4],尤其是血液透析的患者,其認知功能損傷的發(fā)生率約為30%～60%[5-6],大型的縱向研究同樣提示,低GFR水平與認知功能下降的速度緊密相關[7-8]。CKD患者認知功能損傷主要以執(zhí)行功能、延遲記憶以及注意力為主,尤其是執(zhí)行功能的損傷更加突出[3, 9-11],認知功能損傷嚴重程度與腎功能水平緊密相關[12]。認知功能損傷嚴重影響CKD患者的生活質(zhì)量以及用藥依從性，降低患者存活率[13-14],給家人和社會帶來嚴重負擔。因此,對于CKD患者認知損傷的早期識別與診斷尤為重要,由于國內(nèi)對CKD患者相關認知損傷影像學表現(xiàn)以及與腎功能及認知損傷的關系認識明顯滯后,本文就CKD患者認知損傷最新影像學表現(xiàn)做一綜述,以提高臨床工作者對CKD認知損傷的認識與早期診斷。

1 影像學證據(jù)

1.1 頭顱CT 對于CKD患者腦損傷最早是基于頭顱CT的研究,大多數(shù)頭顱CT的研究均提示CKD患者腦萎縮的發(fā)病率顯著增加,尤其是大腦皮質(zhì)的萎縮更加顯著。

早在30多年前,Passer[15]通過CT掃描觀察到維持血液透析患者腦萎縮的患病率明顯增高。隨后,Cusmano等[16]同樣觀察到69例接受頭顱CT掃描的尿毒癥患者,其中50.9%出現(xiàn)腦萎縮。近年來,Kamata等[17]通過CT對56例慢性血液透析患者及42名正常對照組進行研究,發(fā)現(xiàn)與正常對照組相比,CKD患者腦萎縮程度和腦室面積明顯增加,透析>10年的患者與透析<1年的患者相比,大腦額葉的萎縮更加明顯。Savazzi等[18]通過CT檢測到55例保守治療的CKD患者中有50.9%出現(xiàn)不同程度的腦萎縮,111例血液透析患者有77.5%出現(xiàn)腦萎縮,2組均主要表現(xiàn)為大腦皮層的萎縮。而近年來Bugnicourt等[19]利用64層螺旋CT技術首次揭示了CKD與顱內(nèi)動脈鈣化的發(fā)生顯著相關,并提示CKD可激活、加速顱內(nèi)動脈鈣化進程。

1.2 頭顱磁共振成像(MRI) MRI技術的發(fā)展,在很大程度上提高了對CKD患者腦血管損傷的檢出率,CKD患者的頭顱MRI多表現(xiàn)為無癥狀性腦梗死(silent brain infarction, SBI)、腦白質(zhì)病變、腦微出血,這些均與CKD患者認知功能下降顯著相關。

1.2.1 SBI:SBI是指存在腦梗死的頭顱影像學證據(jù),但是沒有臨床癥狀和體征的腦小血管疾病[20],SBI的CT表現(xiàn)為低密度影, 而MRI表現(xiàn)為T1加權像低信號,T2加權像和FLAIR序列為高信號,在磁共振彌散加權成像(DWI)和灌注加權成像(PWI)上超早期(< 3 h)及早期表現(xiàn)為高信號影[21]。據(jù)估計,約50%的CKD患者存在SBI,而正常人群中SBI的發(fā)生率約為8%～28%,SBI可顯著增加CKD患者發(fā)生腦卒中、認知功能下降以及癡呆的風險[22]。

Kobayashi等[20]的一項前瞻性隊列研究,對142例CKD(3～5期)患者進行頭顱MRI掃描,發(fā)現(xiàn)87例(61.27%)患者存在SBI,2年隨訪期內(nèi),新增了43例SBI患者。Chou等[23]的一項大樣本、觀察性研究,共納入1312名受試者,并根據(jù)eGFR水平分為4組,所有患者均接受頭顱MRI檢查,結果顯示eGFR水平與SBI顯著相關,尤其是eGFR在30.0～49.0 ml/(min·1.73m2)時,SBI的發(fā)生率最高。Kobayashi等[24]的橫斷面研究則證實CKD患者GFR水平可作為SBI的獨立影響因素,且患者GFR水平越低,SBI的發(fā)病率越高。

1.2.2 腦白質(zhì)病變:腦白質(zhì)病變在頭顱CT上表現(xiàn)為白質(zhì)區(qū)域的低信號病灶,在磁共振T2加權像和FLAIR加權像上顯示為高信號病灶。病灶邊緣不規(guī)則、呈片狀或彌漫性改變,雙側分布,不局限于某根腦血管的特定供血區(qū)域,主要位于腦室周圍、放射冠、半卵圓區(qū)。CKD患者腦白質(zhì)病變的患病率高達70%[25],與SBI相似,腦白質(zhì)病變主要提示患者腦卒中、癡呆以及死亡的發(fā)病率增加[26]。

Khatri等[27]發(fā)現(xiàn)肌酐清除率在15～60 ml/min的CKD患者與腦白質(zhì)高信號體積顯著相關。Miwa等[28]進行的一個大樣本隨訪研究,在調(diào)整各種混雜因素后,發(fā)現(xiàn)CKD仍是導致癡呆的一個獨立危險因素,與eGFR≥60 ml/(min·1.73 m2)的患者相比,eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)的CKD患者更容易出現(xiàn)頸動脈內(nèi)膜增厚(P=0.001),腦室旁高信號(P=0.03)以及腦萎縮 (P=0.002)。Tryc等[29]于2011年進行了一項橫斷面研究,研究共納入了23例CKD(4～5期)且沒有進行血液透析的患者、15例接受血液透析的患者以及63名正常對照組。對入組患者進行磁共振波譜成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)掃描以及神經(jīng)心理測試,結果發(fā)現(xiàn),MRS改變主要發(fā)生在大腦的白質(zhì)區(qū)域,CKD患者肌酸化合物濃度明顯增加,而膽堿和結合型N-乙酰天冬氨酸以及N-乙酰天冬氨酸谷氨酸(NAAG)濃度僅在透析患者中減低。CKD組患者均觀察到記憶力、注意力及學習能力的損傷,注意力缺陷在透析患者中損傷更加嚴重,且MRS結果與透析患者注意力損傷顯著相關。

1.2.3 腦微出血(cerebral microbleeds,CMBs):CMBs 是腦內(nèi)微小血管病變所致的、以微小出血為主要特征的一種腦實質(zhì)亞臨床損害,與腔隙性腦梗死(lacunar infarction,LI) 、腦白質(zhì)疏松(leukoaraiosis,LA) 及皮質(zhì)下動脈硬化性腦病(binswanger disease) 等同屬于腦小血管病(small vessel disease,SVD)。常規(guī)CT和MRI掃描均不敏感,磁共振梯度回波(gradient echo,GRE)成像可以敏感顯示CMBs,GRE序列上CMBs表現(xiàn)為均勻一致的直徑2～5 mm的卵圓形信號減低區(qū),周圍無水腫,需排除蒼白球鈣化、血管畸形、小血管的流空信號、氣體及鐵沉積所致低信號影[30]。磁敏感加權成像(SWI) 作為一種新的技術對于診斷CMBs更敏感,它基于血氧水平依賴效應和不同組織間磁敏感性的細微差異成像,能很好地顯示微量出血和血管結構[31]。CKD患者CMBs的發(fā)生率與正常人群相比明顯增高,尤其是接受血液透析的患者。

Shima等[32]的一項橫斷面研究,利用MRI T2加權成像觀察162例CKD患者,其中35例(21.6%)存在CMBs,明顯高于對照組,在調(diào)整年齡、血壓、血脂等相關因素后,CKD仍與CMBs顯著相關,且腎臟損傷的嚴重程度與CMBs風險及微出血嚴重程度緊密關聯(lián)。Watanabe[33]的一項觀察性研究,共納入80例慢性腎衰竭并接受維持血液透析治療的患者,通過MRI T2加權掃描,發(fā)現(xiàn)28例(35%)存在CMBs,該研究不僅揭示了維持血液透析患者CMBs的發(fā)生率明顯增加,同時發(fā)現(xiàn)CMBs可顯著增加患者顱內(nèi)出血的風險,研究并沒有發(fā)現(xiàn)透析時間與CMBs的關系。

2 影像學表現(xiàn)與腎功能

CKD患者腎臟損傷嚴重程度與影像學表現(xiàn)緊密相關。Wada等[34]的一項橫斷面研究共納入625名受試者,研究主要探討腦小血管病相關腦損傷與CKD的關系,結果顯示:隨著GFR的下降,患者傾向于出現(xiàn)更多的LI及更高等級的腦白質(zhì)損傷。Ikram等[35]利用MRI技術檢測484名受試者腦葉皮質(zhì)及白質(zhì)體積及腦白質(zhì)病變的體積,也發(fā)現(xiàn)低GFR水平更容易出現(xiàn)腦深部白質(zhì)體積的減少以及較多腦白質(zhì)病變。

3 影像學表現(xiàn)與認知功能

CKD患者影像學異常與CKD患者認知功能下降有顯著相關性。Thong等[36]通過MRI定量檢測患者皮層厚度、皮層下及腦室結構,并采用全面神經(jīng)心理測驗量表評估患者整體認知功能,研究揭示SBI和腦萎縮均獨立影響患者的注意力、記憶力及語言功能,此外,SBI還與患者視覺運動能力及執(zhí)行功能相關。Delano-Wood等[37]進一步研究了腦白質(zhì)病變與認知功能的關系,結果發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)病變與執(zhí)行功能下降、大腦加工處理信息速度以及視覺空間能力損傷有很強的相關性,同時,在調(diào)整多種混雜因素后,腦深部白質(zhì)損傷仍能顯著預示患者整體認知功能下降。Qiu等[38]的一項橫斷面、大樣本研究,通過觀察3906名受試者探討CMBs與認知損傷的相關性,提示CMBs患者明顯出現(xiàn)信息處理速度及執(zhí)行功能損傷。

綜上,CKD患者與正常人群相比,容易出現(xiàn)腦損傷,CT主要表現(xiàn)為腦萎縮,而頭顱MRI較CT能更好的檢測出SBI、腦白質(zhì)病變及CMBs等表現(xiàn),這些影像學表現(xiàn)的出現(xiàn)往往提示患者出現(xiàn)認知功能損傷,且患者影像學表現(xiàn)的嚴重程度與患者腎功能下降及認知損傷的嚴重程度相關。對于CKD相關認知障礙影像學表現(xiàn)的可能機制,大多數(shù)的學者認為主要有2方面的原因,一是血管性損傷假說,該假說基于大腦和腎臟有許多共同的解剖特點和血管調(diào)節(jié)機制,它們均為高血流量、低阻力的終末器官,這種解剖結構容易導致小血管損傷,并且對于腎臟血管損傷的各種危險因素同樣會導致腦小血管損傷[39],腦微小血管的損傷最終導致患者認知功能減退[40];另一個可能的機制為神經(jīng)變性假說,該假說基于既往研究發(fā)現(xiàn)血管性危險因素只能解釋部分CKD患者的認知功能損傷[41],另一部分可能是由于神經(jīng)變性所致,CKD患者尿毒癥毒素在神經(jīng)變性中起決定性作用,這些毒素在大腦蓄積并直接導致CKD患者認知功能下降[42]。因此,對于臨床確診的CKD患者,尤其是患者出現(xiàn)認知功能下降,應及時行頭顱影像學檢查,聯(lián)合多模式頭顱MRI成像有助于早期發(fā)現(xiàn)CKD患者頭顱影像學異常,及早進行預防和治療。

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R 749.1; R 692

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2014-12-10)