轻微肝性脑病筛查和诊断方法的研究进展

郭定凡，黄才斌

(赣南医学院a.第一临床医学院； b.第一附属医院消化内科，江西 赣州 341000)

轻微肝性脑病(MHE)是肝性脑病(HE)发病过程中一个早期隐匿阶段，表现为肝硬化患者认知功能正常、无定向力障碍且无扑翼样震颤，但有神经心理学或神经生理学异常[1]。有研究[2-3]发现，肝硬化患者中MHE发病率约为40%。与无HE肝硬化患者相比，MHE患者的病死率和进展为显性肝性脑病(OHE)的发生率更高[4]。因此，临床医师应格外重视肝硬化患者MHE的筛查和早期诊断。然而，目前临床上检测MHE和预测MHE进展为OHE的能力和手段非常有限。本文对近年来国内外MHE新的筛查和诊断方法进行综述。

筛查或诊断MHE的方法大致分为神经心理学检查、神经生理学检查、影像学检查以及其他检查。

1 神经心理学检查

在MHE诊断中，使用最为广泛的是神经心理学测试。心理学测试不需昂贵的技术仪器，临床应用历史悠久，具有测量MHE在精神运动速度、视觉感知和注意力方面的相关性能的特性。

1.1 传统的神经心理学测试

HE心理学评分(PHES)是传统神经心理学测试方法，包括数字连接试验A/B(NCT-A/B)、数字符号试验(DST)、轨迹描绘试验(LTT)和系列打点试验(SDT)。PHES在多个国家作为MHE筛查和早期诊断方法。但是，PHES以下缺陷限制了其在临床上的应用：1)患者的某些临床特征(年龄、性别、教育背景、BMI、糖尿病、吸烟饮酒史等)会影响认知功能测试的结果[5]。这些临床特征在不同人群之间有很大差异，但在建立MHE诊断临界值时很少考虑到这些因素。2)部分未发生肝硬化的慢性肝脏疾病患者接受PHES测试后，也表现出较差的认知表现。这提示慢性肝脏疾病中肝硬化以外的其他生理学因素也会影响认知[5]。3)国际肝性脑病和氮代谢学会(ISHEN)建议对8个认知功能域中的至少5个进行评估，以评价HE患者认知功能。但是，PHES仅包括2个域的测量(处理速度和视觉空间功能)[6]。4)PHES部分测试需要专业的心理学家，耗时过长，不利于临床筛查工作。此外，GIMÉNEZ GARZ等[7]认为，PHES不够灵敏，无法检测到部分肝硬化患者的早期神经心理学改变，一些被PHES归类为“无MHE”的肝硬化患者有可能进展为OHE。

1.2 新发展的神经心理学测试

近年来，针对PHES的耗时长、灵敏度差、未纳入特定人群诊断临界值等缺陷，有不少学者提出改进方法。这些心理学测试方法融入了新的科技手段、电子设备，很大程度上弥补了PHES在临床应用上的缺陷。

1.2.1 电子数字连接测试(eNCT)

WUENSCH等[8]提出一种电子化的数字连接测试，设计灵感源于NCT-A。eNCT以随机顺序在平板电脑屏幕上显示25个数字(1—25)，随后统计患者按正确顺序点击所有数字所需时间。有研究[8]纳入了126名对照参与者和112例肝硬化患者，使用PHES作为金标准诊断MHE患者，再确定eNCT诊断MHE的临界值。结果显示：1)肝硬化患者的测试完成时间比对照组参与者更长，肝硬化患者的eNCT表现与PHES评分呈负相关，并且急性肝功能失代偿的患者再代偿后，检测结果有所改善，提示肝硬化患者的eNCT结果与肝病严重程度相关，提示eNCT对于疾病进展的预测价值；2)ROC曲线分析显示eNCT对MHE检测的灵敏度(>82%)和特异性(>85%)均较高，此外，eNCT显示出极好的重测信度。笔者认为，较传统采用纸笔测试的NCT，eNCT借助平板电脑这一运用愈加广泛的电子设备，可以减少时间、人工成本。但是由于该研究采用PHES测试作为诊断MHE的金标准，eNCT诊断结果可能会因为NCT-A是PHES的一部分而产生偏差。

1.2.2 Stroop色词测试(SCWT)和Encephal App

SCWT源于美国心理学家Stroop于1935年做的一个实验，在刺激文字颜色和含义不一致的基础上，要求受试者说出字的颜色(不是念字的读音)，发现说字的颜色时会受到字义的干扰。余文琴等[9]认为，SCWT是简便、有效的初筛MHE的辅助手段之一，但MHE的诊断需要和其他检查相互佐证。根据色词测试效应，BAJAJ等[10]开发了基于智能手机的应用Encephal App。Encephal App测试中包括了2个部分，ON(选择文字显示的颜色而非字义)和OFF(选择与符号颜色一致的颜色)，并记录患者在ON与OFF花费的时间。国外研究[11]显示，Encephal App测试表现出较好的检测肝硬化认知功能障碍的能力，在诊断MHE上具有良好的敏感性，对患者发展为OHE上有一定预测价值。此外Encephal App具有方便快捷、患者容易接受、重测信度高的优点[10]。但由于国内缺乏规范参考和验证数据，美版的Encephal App作为MHE的诊断工具在国内临床应用上发展迟缓。国内ZENG等[12]采用多中心、单次询问的研究方法探讨Encephal App作为隐匿性肝性脑病(CHE)筛查工具在中国的应用,并以PHES为金标准确定CHE的诊断截断值。结果显示：1)ROC曲线分析，以OFF时间>97.34 s和ON+OFF共计时间>186.63 s为截断值的曲线下面积最大(0.77)，当ON+OFF共计时间截断值为186.63 s时，灵敏度达到最高(86%)，但特异性不理想(59%)；2)Encephal App测试节约时间成本，在可及性、方便性、管理人员可接受性等方面均优于PHES。笔者认为，该研究有以下不足：首先，研究中心设在北京和上海2个发达城市，导致文化程度低的患者数量较少；另外老年患者数量也较少，因此需要进一步研究Encephal App测试在特殊人群中的诊断价值。其次，由于是单次询问研究，该项研究未能得出学习效应是否会对Encephal App测试结果是否有影响的结论，未能得出测试结果对MHE疾病进展的预测意义，也未能得出Encephal App测试的重测信度。国内智能手机占有率较高，经过简单教学后患者就能使用手机上的Encephal App进行自测，Encephal App测试在MHE筛查的临床实践上具有一定的应用潜力。但需要注意的是，该项测试无法用于色盲患者。

1.2.3 简化动物命名测试(S-ANT1)

动物命名测试(ANT)是指1 min内让受试者说出尽可能多的不重复动物名字，最终统计动物总数，由CAMPAGNA等[13]首次开展了ANT和HE的相关性研究。该研究纳入了208名健康对照组、40名炎症性肠病(IBD)对照组和327名肝硬化患者。采用PHES进行MHE诊断，对202例患者进行随访，观察临床HE的发生情况及死亡情况。研究中，根据年龄和教育背景进行了调整(对受教育不足8年的计数增加3只动物，年龄超过80岁的增加6只)，得到了S-ANT1。同时发现PHES与S-ANT1检查结果具有一致性，并且S-ANT1计数对1年内发生临床OHE和死亡具有预测价值。LABENZ等[14]在德国肝硬化患者中验证S-ANT1的研究中认为，S-ANT1有望成为临床上评估CHE的一种重要的初筛工具。由于动物名称知识在不同文化、教育背景人群中有广泛的普及，年龄、教育背景和性别等对结果的影响非常有限。作为一项可在病房里进行的简便口头测试，S-ANT1具有宽广的临床应用前景，目前国内缺乏临床研究验证，也缺乏S-ANT1对MHE疾病进展的相关研究。

1.2.4 姿势控制及稳定性测试

姿势控制是指依靠多种不同的感觉系统(即视觉、前庭、听觉和躯体感觉)动态交互来维持姿势定向和稳定性。MHE较0级HE肝硬化患者更易跌倒，其认知功能障碍与跌倒事件的增加相关，而姿势控制和稳定性能力的降低也会增加跌倒事件发生的风险[15-16]。基于此，URIOS等[17]研究了MHE是否影响姿势控制和特定方向的稳定极限。结果显示与0级HE的肝硬化患者及对照组相比，MHE患者的平衡模式和稳定性极限受损，这似乎导致了较高的跌倒风险。同时指出，姿势控制及稳定性测试有助于评估MHE患者的运动协调缺陷，这与临床诊断MHE密切相关，但需进一步研究证实。

1.2.5 多感官整合测试

多感官整合通过整合来自不同感官信息的多领域认知过程。当不同的感觉刺激以非常短的时间先后出现时，感觉整合会将它们视为同一事件。不同感觉不能被整合时的最小时间间隔可用于评估感觉整合能力，其中较小的时间间隔表示感觉整合能力完好，而较大的时间间隔表示感觉整合能力受损。近年来，感觉整合能力作为检测早期认知障碍的诊断标记物备受关注。感觉整合能力也是评估多个认知功能域的有力措施[18]。SEO等[19]进行了多感官整合测试评估肝硬化认知功能障碍的相关研究发现，当感官整合测试的截断值为133.3 ms时，诊断MHE患者的敏感度为90%，特异度为86.5%，多感觉整合测试具有作为MHE的新筛查工具的潜力。此外，多感官整合测试不受受试者的年龄或教育程度的影响，并且具有简单、快捷的优点。

1.2.6 连续反应时间(CRT)测试

CRT测试通过10 min的计算机测试来评估患者对150个听觉刺激的运动反应时间稳定性。在10 min的测试中，受试者暴露在150个不同频率的声音刺激下，并且声音刺激以2～6 s随机不等的时间间隔给出，指示受试者在接收到声音刺激时尽可能快地按下按钮。配套软件记录反应时间，并计算相应的CRT指数。CRT指数是主要的测试结果，是衡量受试者反应时间稳定性的指标，较低的CRT指数提示MHE[20]。LAURIDSEN等[21]在一项初步研究发现，部分无明显HE症状但CRT指数异常的肝硬化患者经过抗HE治疗后CRT指数和PHES改善。这提示CRT测试能够监测MHE患者对抗HE治疗的治疗效果，并有望用于筛查需要接受抗HE治疗的肝硬化患者。

2 神经生理学检查

神经生理学检查的优势在于不易受到患者教育背景的影响，重测信度高，但与神经心理检查结果一致性较差。用于检测HE的神经生理学测试主要有脑电图、诱发性电位以及临界闪烁频率(CFF)。前两者需要神经学专家和专业工具进行检查，限制了在临床上的应用。

CFF是一种测量大脑功能的神经生理学方法，最早被KIRCHEIS等[22]用于检测MHE。目前CFF测试可将便携式设备放在受试者眼睛上执行[23]。在测试期间，受试者接受频率递减的光脉冲(从60 Hz到25 Hz)，在融合的光感觉变为闪烁的光时按下开关，此刻频率即为能引起闪光融合感觉的最小刺激频率。KIRCHEIS等[24]指出CFF在0级HE和显性HE之间具有较高的区分度，并对患者的预后有预测价值。AMPUERO等[25]研究发现CFF≥39 Hz的患者中，5年生存率为94.5%，而CFF评分<39 Hz的患者5年生存率为91.9%，并提出通过CFF评估MHE，再根据终末期肝病模型(MELD)评分进行调整，可以提高对肝硬化患者生存的预测，因此，CFF测试可以帮助医生判断肝硬化患者的预后。国内王月等[26]在一项纳入121例肝硬化患者的研究中发现，PHES与CFF对MHE的检测能力差异无统计学意义，具有较好的一致性，认为CFF具有客观、简便、不易受教育背景影响等优点。由于样本数量过少，不具有广泛代表性，作为检测MHE的新型技术手段，国内仍需要进一步研究探索CFF在筛查MHE上的应用。

3 影像学检查

近年来，随着MRI技术的快速发展，一些新方法、新技术逐步用于MHE的筛查和诊断以及用于探讨MHE的神经生物学基础。

3.1 弥散张量成像(DTI)

DTI是一种描绘大脑结构的方法，是MRI的特殊形式，能够显示脑组织内水分子的弥散异常，对诊断HE有一定价值[27]。一项关于儿童MHE发病率及诊断的研究[28]提出，MHE患儿DTI呈现出轻度脑水肿改变，评估基于DTI的平均弥散度(MD)是诊断MHE的客观可靠方法。

3.2 扩散峰度成像(DKI)

DKI是一种比DTI能更特异显示脑白质微结构改变的方法。LI等[29]在一项探讨DKI在MHE早期诊断中的价值、评价DKI指标变化与认知功能的相关性的研究指出，MHE患者部分DKI指标改变提示其存在脑微结构异常变化，认为部分指标可作为MHE早期诊断的神经影像学指标。

3.3 分形维数(FD)分析

FD分析可通过对皮层厚度、沟深度和折叠面积的量化生成一个数值(FD值)，定量描述大脑结构的复杂性[30]。MHE患者存在灰质体积丢失、局部皮质变薄和局部回缩等大脑结构复杂性的异常改变，表现为大脑某些区域FD值低于正常对照组。基于此，FD分析可能为MHE认知功能障碍的神经生物学基础提供新见解[31]。

3.4 功能性磁共振成像(fMRI)

fMRI可以通过描述大脑区域之间的功能连接模式，反映大脑活动区域间的相互作用。有研究[32]表明，HE与不同区域之间的异常功能连接有关。脑连接网络的局部结构(即子网络)异常与肝硬化患者的神经认知功能障碍有关，由非HE向MHE进展的过程中，脑部网络发生了重组[33]。ZHANG等[33-35]提出了一种基于频繁子网络(frequent-subnetwork-based)的新方法来挖掘与疾病相关的子网络，以进行MHE分类。结果证实新方法不仅能够更好地进行MHE分类，而且可以识别出与疾病相关的子网络。

4 其他检查

4.1 微生物菌群

氨中毒学说是HE的发病机制之一，而含脲酶的肠道菌群(例如克雷伯氏菌和变形杆菌)是人体氨的重要来源。临床研究[36]表明，通过使用利福昔明、乳果糖等药物可以降低血氨水平，减轻MHE的严重程度，这主要是通过调节肠道菌群，使肠道微生物菌群正常化实现的。表明，MHE的发生与肠道微生物菌群、氨密切相关。此外，有研究[37]证实特殊的肠道菌群(例如产碱菌、卟啉单胞菌、肠杆菌)与HE的认知障碍密切相关。国内一项研究[38]发现，产氨菌群的增加与肝硬化患者MHE的发生有关，肠道产氨菌唾液葡萄球菌有望成为MHE患者进行降氨治疗的潜在生物标志物。BAJAJ等[39]对门诊肝硬化患者进行MHE检查(包括PHES、抑制性对照试验和Encephal App测试)和粪便采集，比较了MHE的诊断与粪便检查结果的一致性，发现由以上测试确定的MHE患者在粪便中具有独特的菌群特征(Lactobacillaceae)，这些菌群与MHE诊断有关，并且另一特定的菌群(Ruminococcus和ClostridiumⅪⅤb)与较好的认知功能相关，有望用来进行MHE筛查，作为肝硬化患者良好肠-肝-脑轴的生物标志物。此外，HARAGUCHI等[40]在调查结肠黏膜相关菌群(MAM)与MHE之间的关系时发现，MAM中微生物多样性的降低和拟杆菌属的降低是肝硬化患者发生MHE的危险因素。

4.2 免疫相关检查

高氨血症和炎症反应在诱导MHE中的神经系统改变中起着协同作用。肝硬化患者在炎症状态下诱导发生高氨血症后神经心理测试评分显著下降，当炎症消退后评分有所回升，这提示炎症及其介质在调节肝脏疾病中氨对脑效应中起着重要作用[41]。MHE肝硬化患者血清中炎性细胞因子IL-6和IL-18水平高于无MHE患者，并与PHES评估的认知功能障碍相关[42]。为明确与MHE患者神经系统改变相关的免疫系统的特定改变，MANGAS LOSADA等[43]于2017年开展了研究，发现MHE中CD4+CD28-T淋巴细胞数量的增加可能反映了早期免疫损伤，可能是MHE的生物标志。

此外，一些尚未进行临床试验的基础研究，也可能有不错的应用前景。例如：1)MHE小鼠角膜淋巴管生成反应增加以及肥大细胞密度的增加，这提示眼病理与MHE相关，也许以后可以通过眼评估大脑[44]；2)胆管结扎术后动物在HE早期表现出空间学习能力和记忆缺陷以及前脉冲抑制(PPI)作用受损，对这些因素的评估可能作为MHE的诊断指标[45]。

5 小结和展望

纵观近10年MHE筛查诊断方法的发展轨迹，MHE诊断面临极大的困难和挑战，由于传统方法PHES时间和人工成本较高，国内很少进行临床实践；另外新方法未予充分验证，在国内同样鲜有应用。因此对于MHE诊断，传统方法亟需革新，新方法亟需验证。目前MHE诊断主要依靠神经心理学方法，eNCT、Encephal APP、ANT等新方法较PHES具有方便快捷的优势，对于疾病进展具有一定预测价值，有望在一定规模的临床研究验证后得到推广应用，其他方法例如姿势控制及稳定性测试等方法于临床应用而言过于复杂，需一定程度的简化。总之，临床上需要方便快捷的筛查方法，也需要精准的确诊方法，这样医生才能合理地管理肝硬化患者；在家庭护理中，需要肝硬化患者能够自测或者家属能上手的MHE检测方法，这样能节约公共医疗卫生资源，提高患者的生活质量。