肾性继发性甲状旁腺功能亢进症患者大脑影像学表现与认知功能的相关性研究

季蓉，郝丽，张森，郑穗生，单艳棋

（安徽医科大学第二附属医院 1.肾内科；2.放射科，合肥 230601）

肾性继发性甲状旁腺功能亢进症患者大脑影像学表现与认知功能的相关性研究

季蓉1，郝丽1，张森1，郑穗生2，单艳棋2

（安徽医科大学第二附属医院 1.肾内科；2.放射科，合肥 230601）

目的通过分析颅脑磁共振（MRI）弥散加权成像（DWI）、扩散张量成像（DTI）表现及血清学指标与认知功能量表得分，探讨肾性继发性甲状旁腺功能亢进症（SHPT）患者认知功能变化与MRI表现之间的关系。方法选取肾性SHPT住院患者49例，采用MoCA及MMSE功能量表评价认知功能，使用颅脑MRI扫描并选用部分异向性（FA）、表观弥散系数（ADC）评价各脑功能区白质功能，同时记录血清检验指标，统计并分析认知功能评分与各脑白质功能区MRI得分及生化指标间的相关性。结果肾性SHPT患者额叶区FA及ADC得分与MMSE语言、记忆功能得分相关，顶叶区FA及ADC评分与MoCA视空间执行能力得分相关，其余各功能区MRI得分与认知功能量表得分之间无明显相关性。肾性SHPT患者认知功能与全段甲状旁腺素（iPTH）水平呈负相关，与受教育水平呈正相关，与性别、年龄、血压、血清钙水平等无明显相关性。结论肾性SHPT患者iPTH及受教育水平与认知功能存在相关性；颅脑MRI的额叶及顶叶FA与ADC值对判断肾性SHPT患者认知功能水平及功能损伤定位具有较高的诊断价值，值得临床推广。

慢性肾衰竭；甲状旁腺功能亢进症；磁共振成像；弥散加权成像；扩散张量成像；认知

随着社会人口老龄化，慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）发病率呈逐年上升趋势［1］，我国成年人CKD患者数达1.2亿，患病率高达10.8%［2］。继发性甲状旁腺功能亢进症（secondary hyperparathyroidism，SHPT）及认知功能障碍为CKD常见并发症，对CKD患者生活质量及存活率有重要影响［3-5］。认知功能损伤的早期识别与判断尤为重要，但目前多通过各种功能量表评定认知功能，其过程繁琐，对调查人员素质要求较高，临床上更需要一种无创、简单易行、可重复性强的检查方法评定认知功能。目前，颅脑磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）与认知功能的关系受到广泛关注，故本研究拟对肾性SHPT患者认知功能与颅脑MRI表现的相关性进行初步探究。

1 材料与方法

1.1 一般资料与分组

选取2015年5月1日至12月1日期间于我院肾内科住院的临床诊断为慢性肾衰竭合并SHPT（简称肾性SHPT）患者共49例。其中，男23例，女26例；年龄27～56岁，平均（42.4±7.5）岁；受教育情况：文盲2例，小学9例，初中24例，高中及中专9例，大专及以上5例。排除脑出血、梗死及脑占位性病变者，并发糖尿病、帕金森、痴呆病史及其他神经变性疾病史者，其他因素（如慢性阻塞性肺疾病、药物、化学物品、酒精中毒等）导致的脑白质中毒和退行性病变，视力、听力障碍及上肢活动障碍者；以前接受过相同的认知量表检测者。所有患者均为右利手。本研究经我院伦理委员会通过，全部研究对象均自愿签署知情同意书。

SHPT诊断标准：全段甲状旁腺素（immunoreactive parathyroid hormone，iPTH）大于正常范围上限的9倍（约600 pg/mL）；经影像学检查发现1个及以上增大的甲状旁腺组织，增生组织直径＞1 cm，在彩色多普勒显影下有丰富的血流信号；放射学检查提示有骨质疏松和骨骼形态学改变；有严重的皮肤瘙痒感、骨骼疼痛、骨外钙化等临床症状；甲状旁腺99m锝一甲氧基导丁基异腈（99mTc-MIBI）同位素双时相扫描除外胸骨后异位甲状旁腺。符合以上第1条加其后任意1条即可诊断。

1.2 方法

1.2.1 基本信息的采集：包括性别、年龄、受教育情况等。

1.2.2 神经心理学检测：本研究为避免单一量表造成的偏倚，选取MoCA及MMSE 2种功能量表检测患者认知功能，从记忆力、执行能力，注意力等方面分析患者的认知功能状态，并由1名固定的专科医生在患者入院当日进行检测。

1.2.3 血液检测：留取清晨空腹血3 mL，离心新鲜血液，血清样本保存于-80℃冰箱，检测血钙、iPTH等，同时记录清晨血压值。

1.2.4 颅脑MRI检查：应用Siemens3.0T超导MRI扫描仪（头部8通道线圈），首先常规行T1WI、T2WI、T2-FLAIR和弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）扫描，然后进行扩散张量成像（doppler tensor imaging，DTI）扫描，采用单次激发自旋回波平面成像序列，扫描参数b值=1 000 s/mm2，TR/TE= 80 000 ms/80.8 ms，FOV 192 mm×192 mm，方向数15，层厚1.8 mm，无间隔扫描，slice 67，扫描范围自颅底至颅顶。将DTI原始图像传入ADW4.3工作站，采用Functool 5.4.07图像处理软件进行后处理，为减小单次测量所造成的测量误差，分别选取两侧额叶白质、颞叶白质、顶叶白质、枕叶白质、胼胝体、半卵圆中心、侧脑室直径为15～20 mm的感兴趣区，测量所选区域的部分异向性（fractional anisotropy，FA）、表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值，同时为避免周围脑结构对相应值的影响，感兴趣区放置在相应结构的中心区域，见图1～3。

图1 额叶区脑白质MRI影像示意图Fig.1 Magnetic resonance image of frontal lobe white matter extraction

图2 额叶区脑白质FA值测量演示Fig.2 Frontal lobe white matter FA value measurement demon⁃stration

图3 额叶区脑白质ADC值测量演示Fig.3 Frontal lobe white matter ADC value measurement dem⁃onstration

1.3 统计学分析

采用SPSS 19.0软件录入所有资料并分析。定量资料正态分布数据用描述，分析比较血钙水平、iPTH水平、年龄、性别、受教育程度、血压水平、FA值、ADC值与MoCA及MMSE评分之间的相关性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

患者各脑白质区FA及ADC得分平均值与认知功能量表总分无统计学差异（P＞0.05）（表1），但各功能区MRI评分与其对应的认知功能量表得分的相关性分析显示，额叶区FA及ADC得分与MMSE语言功能（FA：r=0.237，P=0.023；ADC：r=-0.363，P=0.014）及记忆功能（FA：r=0.567，P=0.001；ADC：r=-0.504，P=0.001）相关，顶叶区FA及ADC评分与MoCA视空间执行能力相关（FA：r=0.312，P=0.037，ADC：r=-0.507，P=0.001），其余各功能区MRI得分与认知功能量表得分之间无明显相关性（P＞0.05）。

MMSE评分及MoCA评分与其他检测指标的相关性分析显示，肾性SHPT患者认知功能与iPTH水平呈负相关（MMSE：r=-0.581，P=0.002；MoCA：r=-0.477，P=0.001），与受教育水平呈正相关（MMSE：r=0.340，P=0.022；MoCA：r=0.287，P= 0.046），与性别、年龄、血压、血钙水平等无明显相关性（P＞0.05）（表2）。

表1 MMSE及MOCA总分与各脑功能区FA及ADC平均值的相关性Tab.1 Correlation between MMSE and MoCA scores and FA and ADC scores of each brain region

3 讨论

3.1 肾性SHPT与认知功能

肾性SHPT是由于患者肾功能受损等原因导致的以高iPTH、甲状旁腺增生和钙磷代谢异常为主要特征的临床综合征，是CKD患者常见并发症之一［6］。有报道［7］称，超过50%的终末期肾脏病患者存在SHPT。关于肾性SHPT患者生存质量的研究，国外目前开展较多，结果显示贫血、营养不良、高iPTH水平等均影响患者的生存质量［8］。iPTH作为该类患者特异性功能指标，在体内钙磷代谢等多个代谢环节中起到至关重要的作用，并对肾性SHPT患者多种生存质量指标，尤其是认知功能的改变起到重要作用［9］。既往研究［10］认为肾性SHPT患者体内的高水平iPTH作为一种尿毒症毒素，不仅可造成包括肾脏、神经及心血管在内的多系统损伤，也在CKD患者认知功能损伤中起着同样重要的作用。临床研究［11］发现终末期肾脏病患者行甲状旁腺切除术成功后，随着患者体内iPTH水平恢复正常，其认知功能也得到改善。本研究利用MMSE及MoCA这2种认知功能量表评定肾性SHPT患者的认知功能，并与其血清iPTH水平行相关性分析，发现iPTH水平越高，MMSE及MoCA得分越低，提示在肾性SHPT患者认知功能损伤中iPTH是1项独立危险因素。文献［12-13］报道，高水平iPTH可能通过调节细胞内钙含量导致钙超载，诱导神经细胞凋亡，以及改变脑功能区局部血流下降等方式参与到认知功能的改变中，但具体机制目前仍无定论。

表2 各相关因素与认知功能评分的相关性分析Tab.2 Analysis of relevant factors and cognitive function score correlation

3.2 颅脑MRI表现与认知功能

随着DTI、DWI等新技术的不断运用，颅脑MRI对大脑形态变化及功能区结构的测量变得更为敏感，对脑部组织的成像以及病变部位的诊断愈加精确［14］，越来越多的学者将颅脑MRI的结果与认知功能相关联。GUPTA等［15］通过3.0T MRI技术探索大脑结构与认知功能间的关系，结果显示包括全脑容量和灰质容量在内的颅脑MRI容量与认知功能均独立相关，并且可能是重要的早期标志物，预知认知风险的存在，在糖尿病、阿尔兹海默病等多种疾病患者人群中开展的相关研究［16-17］均取得相似结果。HSIEH等［18］运用DTI技术发现，CKD患者颅脑MRI额、顶、颞、枕叶和胼胝体膝部及压部的FA值均较正常人群显著下降，同时伴有认知功能下降。

肾性SHPT患者由于体内高iPTH及高血磷导致血管钙化风险增加，易引起脑动脉硬化，最终导致体内重要器官，如脑组织的缺血损伤，这一损伤在颅脑MRI上表现为无症状性脑梗死、脑白质病变等征象，在早期临床可表现为无症状，但随着疾病的发生发展，最终导致脑血管疾病的发生及认知功能的改变［19］。国内外的一系列研究均表明颅脑MRI表现与CKD患者认知功能改变具有相关性，因此，本研究利用DWI、DTI技术分析了肾性SHPT患者颅脑MRI的表现，并与认知功能量表得分相关联，进一步研究颅脑MRI在患者认知功能改变中的价值。结果表明，肾性SHPT患者额叶区及顶叶区FA与ADC值与认知功能得分相关。FA与ADC分别为DTI及DWI常用参数，FA值降低提示相关白质区纤维束方向性及完整性损伤，ADC值则反映水分子在组织内的弥散能力。结合本研究结果，笔者认为肾性SHPT患者额叶及顶叶区白质纤维束破坏导致该区域支配的认知功能受损，可能是肾性SHPT患者认知功能障碍的重要原因，确切机制有待进一步探讨。

综上所述，肾性SHPT患者iPTH及受教育水平与认知功能存在相关性；颅脑MRI的额叶及顶叶FA与ADC值对于肾性SHPT患者认知功能减退的判断与定位具有较高的诊断价值，值得临床推广。

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（编辑 王又冬）

Investigation of the Relationship between Cognitive Function and MRI Manifestation in Patients with SHPT

JI Rong1，HAO Li1，ZHANG Sen1，ZHENG Suisheng2，SHAN Yanqi2

（1.Division of Nephrology，The Second Hospital of Anhui Medical Univercity，Hefei 230601，China；2.Radiology Department，The Second Hospital of Anhui Medical Univercity，Hefei 230601，China）

ObjectiveTo investigate the relationship between cognitive function and magnetic resonance imaging（MRI）manifestations in patients with secondary hyperparathyroidism（SHPT）by analyzing brain MRI diffusion-weighted imaging，diffusion tensor imaging，serological markers，and cognitive function.MethodsWe evaluated 49 random patients with SHPT.We adopted two functional scales to evaluate cognitive function and performed MRI fractional anisotropy（FA）and apparent diffusion coefficient（ADC）to evaluate white matter function of brain functional areas.We recorded serological markers，and conducted statistical analysis to analyze correlation among cognitive function scores，brain MRI in white matter functional areas，and biochemical parameters.ResultsWe found that at the frontal area，the FA and ADC values were correlated with the MMSE language and memory function scores；at the parietal area，the FA and ADC values were correlated to the MoCA visuospatial executive function scores；the other areas had no significant correlation with cognitive function scale score.Cognitive function was negatively correlated with immunoreactive parathyroid hormone（iPTH）levels but positively correlated with education level，while it was not correlated with sex，age，blood pressure，and serum calcium levels in patients with SHPT.ConclusionIn patients with SHPT，cognitive function is correlated with iPTH level and education level.The FA and ADC values of brain MRI in the frontal and parietal lobes might play a diagnostic role in evaluating cognitive function and locating injury for patients with SHPT，which requires clinical attention.

chronic renal failure；hyperparathyroidism；magnetic resonance imaging；diffusion weighted imaging；diffusion tensor imaging；cognition

R582

A

0258-4646（2017）08-0720-05

10.12007/j.issn.0258-4646.2017.08.011

安徽省公益性研究联动计划项目（1604f0804021）；安徽医科大学校临床科学研究项目（2015xkj110）

季蓉（1992-），女，硕士研究生.

郝丽，E-mail：haoliqilin@163.com

2016-11-28

网络出版时间：