慢性肾脏病认知损伤的影像学表现研究进展

韦存胜 徐俊

慢性肾脏病认知损伤的影像学表现研究进展

韦存胜 徐俊

慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)是指不论何种原因导致肾脏损伤或肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)<60 ml/(min·1.73 m2),持续时间≥3月[1]。2013年,Jha等[2]的研究报道显示,目前CKD的全球发病率约为8%～16%,且仍在逐年增加,现已成为一个全球性的公共健康问题。据文献报道,CKD患者与正常人群相比,有较高发生认知功能损伤及痴呆的风险[3-4],尤其是血液透析的患者,其认知功能损伤的发生率约为30%～60%[5-6],大型的纵向研究同样提示,低GFR水平与认知功能下降的速度紧密相关[7-8]。CKD患者认知功能损伤主要以执行功能、延迟记忆以及注意力为主,尤其是执行功能的损伤更加突出[3, 9-11],认知功能损伤严重程度与肾功能水平紧密相关[12]。认知功能损伤严重影响CKD患者的生活质量以及用药依从性，降低患者存活率[13-14],给家人和社会带来严重负担。因此,对于CKD患者认知损伤的早期识别与诊断尤为重要,由于国内对CKD患者相关认知损伤影像学表现以及与肾功能及认知损伤的关系认识明显滞后,本文就CKD患者认知损伤最新影像学表现做一综述,以提高临床工作者对CKD认知损伤的认识与早期诊断。

1 影像学证据

1.1 头颅CT 对于CKD患者脑损伤最早是基于头颅CT的研究,大多数头颅CT的研究均提示CKD患者脑萎缩的发病率显著增加,尤其是大脑皮质的萎缩更加显著。

早在30多年前,Passer[15]通过CT扫描观察到维持血液透析患者脑萎缩的患病率明显增高。随后,Cusmano等[16]同样观察到69例接受头颅CT扫描的尿毒症患者,其中50.9%出现脑萎缩。近年来,Kamata等[17]通过CT对56例慢性血液透析患者及42名正常对照组进行研究,发现与正常对照组相比,CKD患者脑萎缩程度和脑室面积明显增加,透析>10年的患者与透析<1年的患者相比,大脑额叶的萎缩更加明显。Savazzi等[18]通过CT检测到55例保守治疗的CKD患者中有50.9%出现不同程度的脑萎缩,111例血液透析患者有77.5%出现脑萎缩,2组均主要表现为大脑皮层的萎缩。而近年来Bugnicourt等[19]利用64层螺旋CT技术首次揭示了CKD与颅内动脉钙化的发生显著相关,并提示CKD可激活、加速颅内动脉钙化进程。

1.2 头颅磁共振成像(MRI) MRI技术的发展,在很大程度上提高了对CKD患者脑血管损伤的检出率,CKD患者的头颅MRI多表现为无症状性脑梗死(silent brain infarction, SBI)、脑白质病变、脑微出血,这些均与CKD患者认知功能下降显著相关。

1.2.1 SBI:SBI是指存在脑梗死的头颅影像学证据,但是没有临床症状和体征的脑小血管疾病[20],SBI的CT表现为低密度影, 而MRI表现为T1加权像低信号,T2加权像和FLAIR序列为高信号,在磁共振弥散加权成像(DWI)和灌注加权成像(PWI)上超早期(< 3 h)及早期表现为高信号影[21]。据估计,约50%的CKD患者存在SBI,而正常人群中SBI的发生率约为8%～28%,SBI可显著增加CKD患者发生脑卒中、认知功能下降以及痴呆的风险[22]。

Kobayashi等[20]的一项前瞻性队列研究,对142例CKD(3～5期)患者进行头颅MRI扫描,发现87例(61.27%)患者存在SBI,2年随访期内,新增了43例SBI患者。Chou等[23]的一项大样本、观察性研究,共纳入1312名受试者,并根据eGFR水平分为4组,所有患者均接受头颅MRI检查,结果显示eGFR水平与SBI显著相关,尤其是eGFR在30.0～49.0 ml/(min·1.73m2)时,SBI的发生率最高。Kobayashi等[24]的横断面研究则证实CKD患者GFR水平可作为SBI的独立影响因素,且患者GFR水平越低,SBI的发病率越高。

1.2.2 脑白质病变:脑白质病变在头颅CT上表现为白质区域的低信号病灶,在磁共振T2加权像和FLAIR加权像上显示为高信号病灶。病灶边缘不规则、呈片状或弥漫性改变,双侧分布,不局限于某根脑血管的特定供血区域,主要位于脑室周围、放射冠、半卵圆区。CKD患者脑白质病变的患病率高达70%[25],与SBI相似,脑白质病变主要提示患者脑卒中、痴呆以及死亡的发病率增加[26]。

Khatri等[27]发现肌酐清除率在15～60 ml/min的CKD患者与脑白质高信号体积显著相关。Miwa等[28]进行的一个大样本随访研究,在调整各种混杂因素后,发现CKD仍是导致痴呆的一个独立危险因素,与eGFR≥60 ml/(min·1.73 m2)的患者相比,eGFR<60 ml/(min·1.73 m2)的CKD患者更容易出现颈动脉内膜增厚(P=0.001),脑室旁高信号(P=0.03)以及脑萎缩 (P=0.002)。Tryc等[29]于2011年进行了一项横断面研究,研究共纳入了23例CKD(4～5期)且没有进行血液透析的患者、15例接受血液透析的患者以及63名正常对照组。对入组患者进行磁共振波谱成像(magnetic resonance spectroscopy,MRS)扫描以及神经心理测试,结果发现,MRS改变主要发生在大脑的白质区域,CKD患者肌酸化合物浓度明显增加,而胆碱和结合型N-乙酰天冬氨酸以及N-乙酰天冬氨酸谷氨酸(NAAG)浓度仅在透析患者中减低。CKD组患者均观察到记忆力、注意力及学习能力的损伤,注意力缺陷在透析患者中损伤更加严重,且MRS结果与透析患者注意力损伤显著相关。

1.2.3 脑微出血(cerebral microbleeds,CMBs):CMBs 是脑内微小血管病变所致的、以微小出血为主要特征的一种脑实质亚临床损害,与腔隙性脑梗死(lacunar infarction,LI) 、脑白质疏松(leukoaraiosis,LA) 及皮质下动脉硬化性脑病(binswanger disease) 等同属于脑小血管病(small vessel disease,SVD)。常规CT和MRI扫描均不敏感,磁共振梯度回波(gradient echo,GRE)成像可以敏感显示CMBs,GRE序列上CMBs表现为均匀一致的直径2～5 mm的卵圆形信号减低区,周围无水肿,需排除苍白球钙化、血管畸形、小血管的流空信号、气体及铁沉积所致低信号影[30]。磁敏感加权成像(SWI) 作为一种新的技术对于诊断CMBs更敏感,它基于血氧水平依赖效应和不同组织间磁敏感性的细微差异成像,能很好地显示微量出血和血管结构[31]。CKD患者CMBs的发生率与正常人群相比明显增高,尤其是接受血液透析的患者。

Shima等[32]的一项横断面研究,利用MRI T2加权成像观察162例CKD患者,其中35例(21.6%)存在CMBs,明显高于对照组,在调整年龄、血压、血脂等相关因素后,CKD仍与CMBs显著相关,且肾脏损伤的严重程度与CMBs风险及微出血严重程度紧密关联。Watanabe[33]的一项观察性研究,共纳入80例慢性肾衰竭并接受维持血液透析治疗的患者,通过MRI T2加权扫描,发现28例(35%)存在CMBs,该研究不仅揭示了维持血液透析患者CMBs的发生率明显增加,同时发现CMBs可显著增加患者颅内出血的风险,研究并没有发现透析时间与CMBs的关系。

2 影像学表现与肾功能

CKD患者肾脏损伤严重程度与影像学表现紧密相关。Wada等[34]的一项横断面研究共纳入625名受试者,研究主要探讨脑小血管病相关脑损伤与CKD的关系,结果显示:随着GFR的下降,患者倾向于出现更多的LI及更高等级的脑白质损伤。Ikram等[35]利用MRI技术检测484名受试者脑叶皮质及白质体积及脑白质病变的体积,也发现低GFR水平更容易出现脑深部白质体积的减少以及较多脑白质病变。

3 影像学表现与认知功能

CKD患者影像学异常与CKD患者认知功能下降有显著相关性。Thong等[36]通过MRI定量检测患者皮层厚度、皮层下及脑室结构,并采用全面神经心理测验量表评估患者整体认知功能,研究揭示SBI和脑萎缩均独立影响患者的注意力、记忆力及语言功能,此外,SBI还与患者视觉运动能力及执行功能相关。Delano-Wood等[37]进一步研究了脑白质病变与认知功能的关系,结果发现脑白质病变与执行功能下降、大脑加工处理信息速度以及视觉空间能力损伤有很强的相关性,同时,在调整多种混杂因素后,脑深部白质损伤仍能显著预示患者整体认知功能下降。Qiu等[38]的一项横断面、大样本研究,通过观察3906名受试者探讨CMBs与认知损伤的相关性,提示CMBs患者明显出现信息处理速度及执行功能损伤。

综上,CKD患者与正常人群相比,容易出现脑损伤,CT主要表现为脑萎缩,而头颅MRI较CT能更好的检测出SBI、脑白质病变及CMBs等表现,这些影像学表现的出现往往提示患者出现认知功能损伤,且患者影像学表现的严重程度与患者肾功能下降及认知损伤的严重程度相关。对于CKD相关认知障碍影像学表现的可能机制,大多数的学者认为主要有2方面的原因,一是血管性损伤假说,该假说基于大脑和肾脏有许多共同的解剖特点和血管调节机制,它们均为高血流量、低阻力的终末器官,这种解剖结构容易导致小血管损伤,并且对于肾脏血管损伤的各种危险因素同样会导致脑小血管损伤[39],脑微小血管的损伤最终导致患者认知功能减退[40];另一个可能的机制为神经变性假说,该假说基于既往研究发现血管性危险因素只能解释部分CKD患者的认知功能损伤[41],另一部分可能是由于神经变性所致,CKD患者尿毒症毒素在神经变性中起决定性作用,这些毒素在大脑蓄积并直接导致CKD患者认知功能下降[42]。因此,对于临床确诊的CKD患者,尤其是患者出现认知功能下降,应及时行头颅影像学检查,联合多模式头颅MRI成像有助于早期发现CKD患者头颅影像学异常,及早进行预防和治疗。

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210029江苏省南京市,南京医科大学附属脑科医院神经内科

徐俊,Email: neurojun@126.com

R 749.1; R 692

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10.3969/j.issn.1003-9198.2015.07.024

2014-12-10)