白质高信号视觉评分与容积分割在记忆门诊认知评估中的比较及系统评价：相关性、认知解释方差与Fazekas分级转换

《Cerebral Circulation - Cognition and Behavior》：Visual rating versus volumetric segmentation of white matter hyperintensities for cognitive assessment: a memory clinic-based comparison and systematic review

　　

背景：脑血管改变随衰老高度普遍，84%的痴呆个体存在血管病理与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）病理并存。随着靶向疾病修饰治疗出现，精确诊断个体患者中血管与神经退行过程的相对贡献日益重要，这要求对白质高信号（white matter hyperintensities, WMH）水平进行可靠且细粒度的评估。WMH是脑小血管病（cerebral small vessel disease）的关键影像生物标志物，与较差的认知表现和痴呆风险增加相关。常规临床中，存在认知主诉的患者WMH通常由放射科医生使用半定量视觉评定量表（visual rating scales, VRS），如Fazekas和Scheltens量表评估；这些VRS提供粗略的分类估计，虽广泛应用，但依赖观察者、需要培训、对细微变化不敏感，导致三分之一放射科医生对应用VRS解读扫描信心有限。研究环境中，WMH目前常通过容积分割量化；自动分割的进展使该过程比手动勾画更快、更可重复。容积方法具有前景，因其提供观察者独立的连续测量，并对细微变化或空间特定病变模式更敏感。然而，容积WMH评估尚未整合入常规诊断流程，部分由于后勤障碍，但主要由于缺乏直接比较证据说明容积与视觉WMH评估如何与临床相关结局包括认知表现相关。研究人员旨在确定WMH视觉评分与容积分割之间的相关性，并比较二者在记忆门诊患者中评估WMH作为认知损害贡献因素的临床效用；为评估跨量表、工具、认知域和人群的一致性，研究人员通过系统综述和荟萃分析对已发表文献进行情境化。方法：在这项横断面研究中，研究人员纳入荷兰鹿特丹Erasmus MC大学医学中心Alzheimer Centre三级转诊中心2016年至2021年就诊患者。常规诊断包括标准化病史访谈、体格和神经检查、神经心理评估、脑MRI及必要时额外诊断，随后最终临床诊断。1507例门诊患者中，869例（58%）接受脑MRI；其中288例扫描包含高分辨率T1和FLAIR序列，允许用Quantib进行WMH容积分割；253例在MRI前<1年内完成详细神经心理评估；7例因分割错误排除，最终246例分析。脑MRI在1.5T或3.0T扫描仪上进行，至少包含液体衰减反转恢复（Fluid Attenuated Inversion Recovery, FLAIR）序列。WMH容积分割使用Quantib（DeepHealth, Somerville, MA, USA）。视觉评分由顾问神经放射科医生按Fazekas量表作为常规临床诊断流程的一部分完成，并对容积WMH评估盲。神经心理测试覆盖记忆、工作记忆、语言、信息处理速度、执行功能和全局认知，全局认知采用简易精神状态检查（Mini-Mental State Examination, MMSE）。系统综述于2022年9月30日检索PubMed、Embase和Cochrane Library，纳入直接比较成人脑MRI VRS与WMH容积评估的英文原始研究。统计分析采用Spearman秩相关、线性回归模型R²、标准化β及84%置信区间、随机效应荟萃分析、Higgins I²以及Youden指数确定截断值。结果：246例患者平均年龄67.5岁，57.7%为男性；25.2%有主观认知抱怨，14.6%诊断为轻度认知障碍（mild cognitive impairment, MCI），37.0%诊断为痴呆。WMH体积中位数为4.1 mL（IQR 1.1–11.3）。Fazekas 0、1、2、3分分别占22%、39%、26%、13%。Fazekas评分与WMH容积分割相关系数为0.83（P<0.001），Fazekas类别间WMH体积重叠很少。认知域分析中，WMH水平与多数认知域呈负向关联，但置信区间常包含零；容积WMH在MMSE、工作记忆、信息处理速度和语言中解释方差略高于Fazekas，但执行功能无改善，记忆功能两者均未改善；两种方法解释方差差异不超过1%–2%。系统综述纳入24项研究，共7578例参与者；荟萃分析显示Fazekas与容积相关ρ=0.85（95%CI 0.79–0.89，I²=93%），ARWMC为ρ=0.83（95%CI 0.44–0.95，I²=94%），Scheltens为ρ=0.80（95%CI 0.69–0.87，I²=79%）。三项研究比较视觉评分与容积和认知的关系，结果大多相似。将WMH体积转换为Fazekas时，既往研究报告截断值3.4、9.6和17.1 mL，在本队列验证准确率分别为59%、70%和78%；本样本Youden指数最佳截断为1.6、6.0和19.8 mL，准确率分别为74%、84%和90%。讨论：Fazekas视觉评分与自动容积分割强相关，容积在部分认知域仅略有优势，执行功能无优势。系统综述和荟萃分析证实强相关，但比较常规诊断价值的证据不足且异质性大。容积可能对纵向WMH体积变化更敏感，但视觉评分仍是稳健工具。Fazekas类别间体积区分允许将体积转换为Fazekas评分，用于研究协调。结论：视觉和容积评估提供紧密一致的WMH测量指标，容积在记忆门诊患者中仅对特定认知域解释了略高比例的认知表现方差；尽管容积为研究提供更大标准化和详细量化机会，Fazekas量表仍是记忆门诊常规应用中的有效且实用工具。

研究背景与问题：脑血管改变随衰老高度普遍，84%的痴呆个体存在血管病理与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）病理并存。随着靶向疾病修饰治疗出现，精确诊断个体患者中血管与神经退行过程的相对贡献日益重要，这要求对白质高信号（white matter hyperintensities, WMH）水平进行可靠且细粒度评估。WMH是脑小血管病（cerebral small vessel disease）的关键影像生物标志物，与较差认知表现和痴呆风险增加相关。常规临床中，认知主诉患者的WMH通常由放射科医生使用半定量视觉评定量表（visual rating scales, VRS），如Fazekas和Scheltens量表评估；VRS提供粗略分类估计，虽广泛使用，但依赖观察者、需要培训、对细微变化不敏感，导致三分之一放射科医生对应用VRS解读扫描信心有限。研究环境中，WMH常通过容积分割量化；自动分割使过程更快、更可重复。容积方法提供观察者独立、连续测量，对细微变化或空间特定病变模式更敏感，但尚未整合入常规诊断流程，部分由于后勤障碍，主要由于缺乏直接比较证据说明容积与视觉WMH评估如何与临床相关结局包括认知表现相关。因此，研究人员开展记忆门诊比较和系统综述/荟萃分析，以确定视觉评分与容积分割WMH的相关性，并比较二者对认知损害的临床效用。

关键技术方法：研究纳入荷兰鹿特丹Erasmus MC大学医学中心Alzheimer Centre三级转诊中心2016—2021年记忆门诊队列，最终246例。脑MRI采用1.5T或3.0T，至少含液体衰减反转恢复（Fluid Attenuated Inversion Recovery, FLAIR）序列；用Quantib自动分割WMH体积。Fazekas视觉评分从常规神经放射报告中标准化提取，由顾问神经放射科医生完成。认知评估覆盖简易精神状态检查（Mini-Mental State Examination, MMSE）、记忆（Visual Association Test, VAT；Rey Auditory Verbal Learning Test, RAVLT延迟回忆）、工作记忆（Wechsler Adult Intelligence Scale, WAIS-IV数字广度）、语言（Boston Naming Test、言语流畅性）、信息处理速度（Trail Making Test part A, TMT-A；Stroop 1-2）和执行功能（Stroop 3、TMT-B）。系统综述检索PubMed、Embase、Cochrane Library至2022年9月30日，双人筛选和提取，采用随机效应荟萃分析，并用Youden指数确定WMH体积转换Fazekas的截断值。

研究结果：研究人群（Study population）：共246例，平均年龄67.5岁，57.7%为男性；25.2%有主观认知抱怨，14.6%为轻度认知障碍（mild cognitive impairment, MCI），37.0%为痴呆，痴呆最常见为AD（24.1%）、额颞叶痴呆（17.2%）和血管/混合痴呆（13.8%）。MMSE平均24.2±4.9。WMH体积中位4.1 mL（IQR 1.1–11.3）。Fazekas 0、1、2、3分分别占22%、39%、26%、13%。Fazekas评分与WMH容积分割的相关性：Spearman相关系数为0.83（P<0.001）；Fazekas类别间WMH体积范围随类别升高而增大，但重叠很少。认知表现比较：探索性分析显示，除一个认知域外，WMH水平与认知表现的方向一致为负向，但置信区间常包含零。容积WMH在MMSE、工作记忆、信息处理速度和语言中解释方差略高于Fazekas，但执行功能无改善，记忆功能两者均未改善；两种方法解释方差差异不超过1%–2%。系统综述：研究特征：共纳入24项研究，7578例参与者，中位年龄70.8岁；17项使用自动分割，5项手动，2项两者；应用22种软件，无软件超过两项研究；最常用VRS为Fazekas（15项）、Scheltens（9项）和ARWMC（6项）；17项报告Spearman相关。系统综述与荟萃分析：视觉评分和容积分割的相关性：Fazekas相关ρ=0.85（95%CI 0.79–0.89，I²=93%），ARWMC为ρ=0.83（95%CI 0.44–0.95，I²=94%），Scheltens为ρ=0.80（95%CI 0.69–0.87，I²=79%）；排除Erasmus MC Alzheimer Center样本后结果不变。系统综述：认知方面的比较证据：三项研究比较视觉评分与容积和认知，LADIS研究中MMSE与Fazekas、Scheltens和半自动容积相似相关；Utrecht糖尿病脑病研究中WMH体积与Scheltens量表与多认知域关联相似；另一项165例AD、MCI和参考者研究中，容积及Fazekas、ARWMC、Scheltens量表均显示WMH水平跨认知组梯度，容积、ARWMC和Scheltens与AD患者多域认知评分相似相关。将WMH体积转换为Fazekas：既往研究报告的截断值为3.4、9.6和17.1 mL，在本队列验证准确率分别为59%、70%和78%，低WMH体积时准确率较低；本样本Youden指数最佳截断为1.6、6.0和19.8 mL，准确率分别为74%、84%和90%。

讨论部分总结：研究人员发现，Fazekas视觉评分与自动容积分割强相关。容积在MMSE、工作记忆、信息处理速度和语言中解释方差略高，但执行功能无优势，记忆功能无改善。系统综述和荟萃分析证实视觉评分与容积测量强相关，但比较二者常规诊断价值的证据不足，且异质性大，可能由方法学和人群差异、不同VRS、评分程序、分割软件和处理流程导致。容积可能对纵向WMH体积变化更敏感，利于监测和研究；但视觉评分仍是稳健工具。Fazekas类别间WMH体积清晰区分，允许将体积转换为Fazekas评分，用于研究协调。低WMH水平时，尤其Fazekas 0与1之间，体积阈值误分类较常见；体积截断受成像方案、视觉评分和分割差异影响，需外部验证。局限性包括视觉评分由多位顾问神经放射科医生完成、认知测试数据因临床流程而异、荟萃分析异质性大、盲法报告不足、自动分割可受胶质增生影响、文献检索截至2022年以及WMH本身异质性。研究结论翻译：总之，视觉和容积评估提供了紧密一致的WMH测量指标，容积测量在记忆门诊患者中仅对特定认知域的认知表现方差解释了略高比例。尽管容积测量为研究中更大标准化和详细量化提供了机会，Fazekas量表仍是记忆门诊常规应用中的有效且实用工具。