基于潜在剖面分析的脑血管疾病患者认知障碍特征研究

《Frontiers in Neurology》:Cognitive impairment profiles in patients with cerebrovascular diseases: a latent profile analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月16日 来源:Frontiers in Neurology 3.3

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  背景:认知障碍是一种日益被认识的疾病,主要归因于脑血管疾病(cerebrovascular diseases, CVDs)。它显著降低患者的生命质量,并给照护者和医疗卫生系统带来沉重负担。然而,CVDs患者认知障碍如何跨越多个功能领域表现仍知之甚少,常导致泛化

  
背景:认知障碍是一种日益被认识的疾病,主要归因于脑血管疾病(cerebrovascular diseases, CVDs)。它显著降低患者的生命质量,并给照护者和医疗卫生系统带来沉重负担。然而,CVDs患者认知障碍如何跨越多个功能领域表现仍知之甚少,常导致泛化的照护计划无法满足患者特定的康复需求。本研究旨在采用潜在剖面分析(latent profile analysis, LPA)识别CVDs患者认知障碍的潜在剖面及其相关因素。方法:本横断面研究于2023年11月至2025年9月在中国西南地区一家三级甲等医院通过便利抽样法开展。研究人员采用LPA识别CVDs患者中不同的认知障碍剖面,并随后进行多项逻辑回归(multinomial logistic regression)以检验与剖面类别相关的因素。结果:最终的三剖面模型将474名参与者分为三组:轻度损伤组(82.5%)、中度损伤组(11.4%)和重度损伤组(6.1%)。这三个剖面反映了CVDs患者认知障碍严重程度的递增。与轻度损伤组相比,较高的美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分(OR=1.222,95%CI=1.126–1.326,p<0.001)与归属于中度损伤剖面的较高几率相关。男性性别和较低的NIHSS评分与归属于重度损伤剖面的较低几率相关(均p<0.05)。结论:在以出血性和神经外科病例为主的队列中,所保留的三剖面模型代表了CVDs患者基于简易精神状态检查(MMSE)的总体认知严重程度的不同水平。NIHSS评分和性别与剖面归属呈探索性关联。这些发现对更广泛CVDs人群的适用性仍需进一步验证。
脑血管疾病患者认知障碍的异质性:一项潜在剖面分析的系统解读

一、研究背景与问题提出

脑血管疾病(cerebrovascular diseases, CVDs)一直是中国居民死亡和健康寿命损失的主要原因,对公共卫生系统构成严峻挑战。尽管急性期管理取得进展,CVDs的负担仍在持续上升,粗死亡率为每10万人149.6例。在躯体损害之外,认知障碍已成为一种普遍且使人衰弱的并发症,其谱系涵盖从轻度缺陷到痴呆的连续范围。认知障碍的预后意义深远——即使在坚持最佳生活方式的人群中,认知障碍的存在仍显著增加全因及脑血管死亡风险。既往研究报告了多种CVDs亚型的高患病率,包括卒中(66%)和烟雾病(54.59%),严重损害患者生命质量并加重医疗资源负担。

然而,传统的临床与护理研究对认知障碍的探讨主要遵循“以变量为中心”的研究路径。该方法依赖总体认知筛查工具,如简易精神状态检查(Mini-Mental State Examination, MMSE)或蒙特利尔认知评估(Montreal Cognitive Assessment, MoCA),通过二分类截断值对患者进行分类。尽管这种方法能有效识别普遍性危险因素(如年龄、合并症或病灶部位),但其假设总体同质性,无法解释潜在异质性或区分不同的患者亚组,也无法同时分析个体在多个认知领域(如记忆、定向力、语言能力)的表现差异。因此,这类泛化指标可能导致“一刀切”的照护方案,忽视不同患者群体的具体康复需求。

为突破上述局限,“以个体为中心”的分析方法应运而生。潜在剖面分析(latent profile analysis, LPA)通过识别总体内基于多个连续指标反应模式的个体异质性(潜在剖面),提供了一种精细的统计替代方案。近期研究已将LPA应用于老年人、卒中幸存者及心代谢疾病患者的认知障碍剖面分类中,一致识别出基于MMSE表现的三个认知剖面:高表现组、严重损伤组及以领域特异性缺陷为特征的中间组。值得注意的是,中间剖面的特征在不同疾病人群中存在差异,提示疾病特异性的认知损害模式。然而,针对更广泛CVDs人群应用LPA刻画认知障碍类别的相关研究仍较匮乏。

基于此,本研究旨在运用LPA识别CVDs患者认知障碍的潜在剖面,并探索其相关因素。通过刻画CVDs患者总体认知障碍严重程度的不同水平,本研究可为CVDs患者的认知障碍管理和有效干预措施的制定提供支持。

二、研究方法概述

研究人员采用横断面研究设计,于2023年11月至2025年9月在中国西南地区一家三级甲等医院(该医院为收治各类CVDs包括动静脉畸形、颅内动脉瘤、卒中等在内的领先转诊中心)通过便利抽样法招募474名CVDs患者。纳入标准包括:年龄≥18岁;经ICD-10编码(I60-I68)诊断CVDs并经头颅CT或MRI确认无漏诊;自愿参与且本人或家属签署知情同意。排除标准包括已确诊由其他医学状况导致的认知障碍或痴呆、严重听觉障碍、精神疾病或沟通障碍、急性危重疾病状态以及同时参加其他临床试验。

数据收集由门诊研究助理在专科医师督导下完成,所有研究助理上岗前均经过统一培训。测量工具包括:中文版MMSE(评估定向力、记忆、注意与计算、回忆及语言能力五个维度,总分0-30,Cronbach's α=0.83)和美国国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale, NIHSS,评分0-42,分值越高表示神经功能缺损越重)。人口学及疾病相关变量涵盖年龄、体质指数(body mass index, BMI)、性别、民族、教育背景、婚姻状况、居住地、就业状态、吸烟饮酒史、疾病亚型、合并症、随访间隔、手术史、镇痛药/镇静剂使用史、机械通气史、营养风险筛查2002(NRS-2002)评分及住院时长。

统计方法上,研究人员将五个MMSE领域原始分分别对年龄、性别和受教育年限进行普通最小二乘线性回归调整,获得人口学调整后的残差z分数作为LPA的连续指标。模型拟合评估依据赤池信息准则(Akaike Information Criterion, AIC)、贝叶斯信息准则(Bayesian Information Criterion, BIC)和调整后BIC,熵值接近1表示分类更精确,Lo-Mendell-Rubin似然比检验(LMR)和Bootstrap似然比检验(BLRT)用于模型比较。最终根据统计拟合度、简约性和临床可解释性保留三剖面模型。

三、主要研究结果

1. 人口学与疾病相关特征

在474名CVDs患者队列中,中位年龄为52岁(范围18–84),性别分布近乎均衡(男性占49.6%),汉族占91.8%。临床上,脑出血是最常见的诊断(52.3%),高血压为常见合并症(45.0%)。该人群的一个关键特征是所需护理的高急性度——多数患者接受了外科手术干预(79.7%)和重症支持管理,包括镇痛(80.1%)、镇静(73.2%)和机械通气(67.0%)。在这种高干预水平下,NIHSS评分中位数为0(范围0–26),表明相当一部分队列在评估时神经功能缺损轻微,中位住院时长为9天(IQR 6–12)。

2. MMSE各维度得分

队列认知状况由MMSE评估显示,总均分为22.92±7.25,总体呈轻度认知障碍。各领域分析显示显著差异:最突出的缺陷表现在回忆(均值1.66±1.20/3)和定向力(均值7.72±2.79/10);记忆(登记)和语言能力相对保留较好,均值分别为2.75±0.75/3和7.79±2.06/9;注意与计算表现中度受损(3.01±1.93/5)。

3. 认知障碍的潜在剖面分析

将五个人口学调整后的残差z分数作为连续指标纳入LPA,研究人员估计了单剖面至五剖面模型。AIC、BIC和aBIC随剖面数量增加而递减,二至五剖面模型的LMR和BLRT比较均显著(均p<0.001)。然而,三剖面模型显示出更高的分类确定性(熵=0.955),优于四剖面(0.859)和五剖面(0.815)模型。基于简约性和临床可解释性,研究人员最终保留三剖面模型以描述队列内认知障碍严重程度的广泛差异。

4. 认知障碍严重程度剖面

保留的三剖面模型将参与者分为三组:最大剖面为“轻度损伤”组(类别1;82.5%,n=391),该组在全部五个认知领域表现相对较好;“中度损伤”组(类别2;11.4%,n=54)在所有领域表现较低,定向力和注意/计算缺陷最显著,而记忆相对保留;最小剖面为“重度损伤”组(类别3;6.1%,n=29),其特征为全领域普遍性缺陷。总体上,三个剖面反映了CVDs患者认知障碍严重程度的递增。

5. 跨剖面基线信息比较与单因素分析

以患者人口学和疾病相关特征为自变量、三类别认知障碍剖面为因变量进行单因素分析。结果显示,三个剖面在性别、教育背景、饮酒、疾病亚型、随访间隔、营养风险(NRS-2002)、疾病严重程度(NIHSS评分)及住院时长方面差异均有统计学意义(均p<0.05)。

6. 多因素分析

以“轻度损伤”组为参照类别的多项逻辑回归模型识别出若干独立相关因素。较高的NIHSS评分(OR=1.222,95%CI=1.126–1.326)与归属于中度损伤剖面的较高几率相关。男性性别(OR=0.218,95%CI=0.067–0.704)与归属于重度损伤剖面的较低几率相关,而较高的NIHSS评分(OR=1.397,95%CI=1.254–1.557)则与该剖面归属的较高几率相关。

四、讨论与结论

本研究通过LPA揭示了CVDs患者认知障碍的异质性,所保留的三剖面模型描述了总体认知障碍严重程度的广泛差异。各剖面比例仅反映当前样本中的分布,并非旨在代表总体患病率。这些不同剖面的出现凸显了MMSE所捕获的认知障碍的多维特性,对认知衰退的单一起源、线性轨迹观念提出挑战,并提示存在特定亚组差异,对靶向护理评估和干预具有潜在意义。

在相关因素方面,男性参与者发生重度认知障碍的几率显著低于女性(OR=0.218,p=0.011),这与既往研究证实的脑血管疾病后认知轨迹的性别差异一致,尤其老年女性对快速认知衰退的易感性增加。此种差异可能由涉及性类固醇激素的生理机制介导——女性基线脑血流量通常高于男性,使其在脑血管事件后对血流动力学波动更为敏感;同时尽管性激素在年轻生理状态下具有神经保护作用,临床前证据提示这种效应随增龄可能失效甚至有害。本研究中64.0%的女性参与者年龄超过50岁,且女性受教育程度显著低于男性(9.85±4.41 vs. 11.62±4.11,p<0.001),这些社会人口学因素可能共同促成所观察到的性别差异。

NIHSS评分较高的神经功能缺损严重程度与归属于中度和重度损伤剖面的几率显著升高独立相关(OR分别为1.222和1.397,均p<0.001)。这一强关联与NIHSS评分在部分CVDs后认知结局预测中的既定预后价值一致。机制上,较高的NIHSS评分通常对应较大的梗死或血肿体积及更关键位置的病灶,更广泛的初始组织损伤耗竭了大脑的认知储备,降低了患者代偿后续神经元损失的能力。但研究人员同时指出,由于缺乏病灶体积、白质高信号、脑萎缩及血液或脑脊液生物标志物等信息,这些潜在机制无法在本研究中直接检验,未测因素可能导致残余混杂。美国心脏协会/美国卒中协会科学声明亦指出卒中后认知可能受感染、衰弱和社会状况等非脑因素影响,其独立作用尚不明确。未来研究应结合神经影像学、液体生物标志物及感染、衰弱、康复和社会条件等评估,以识别认知障碍严重程度的独立预测因子。

关于其他协变量的非显著性估计,不应视为这些因素缺乏临床相关性的证据。重度损伤剖面参与者数量较少(n=29),对应的类别特异性事件-参数比为2.4,限制了比较的统计精度并导致较宽的置信区间。此外,研究人员通过使用人口学(年龄、性别、受教育年限)调整的z分数已在分析中校正了部分变量的潜在影响。

本研究存在以下局限性:参与者来自一家三级转诊医院神经外科,队列以脑出血(52.3%)、烟雾病(18.8%)和颅内动脉瘤(15.0%)患者为主,而缺血性卒中仅占4.6%,可能引入选择偏倚,限制潜在认知剖面在不同医疗环境或患者人群中的推广性;横断面设计必定排除因果推断,亦无法刻画个体认知轨迹随时间的变化;尽管总体样本量充足,重度认知障碍亚组样本量相对较小,可能影响该组潜在剖面估计的稳定性与精度,并降低后续比较分析的统计效力;MMSE作为简短筛查工具,对执行功能、加工速度、视空间能力和情景记忆的覆盖有限,虽对五个领域分分别进行了人口学校正,但此校正无法弥补测量局限所丢失的信息。未来需开展更大规模、更多样化样本的多中心纵向研究,以验证当前潜在认知剖面并评估其预后效用。

结论方面,所保留的三剖面模型为CVDs患者的认知障碍严重程度提供了实用总结:轻度损伤组(82.5%)、中度损伤组(11.4%)和重度损伤组(6.1%)。这三个剖面反映了CVDs患者认知障碍严重程度的递增。与轻度损伤组相比,男性性别与归属于重度损伤剖面的较低几率相关,较高的NIHSS评分与归属于中度和重度损伤剖面的较高几率相关。鉴于本队列以出血性和神经外科病例为主,这些发现对更广泛CVDs人群的适用性仍需进一步验证。
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