《Cerebral Circulation - Cognition and Behavior》：Structural Brain Injury on Magnetic Resonance Imaging in Heart Failure and Identifying Patients at High-Risk
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背景：心力衰竭（HF）中结构性脑损伤的特征及其危险因素尚不明确。方法：研究人员纳入了143例在HF诊断后接受脑磁共振成像（MRI）的连续HF患者。脑影像评估包括脑梗死、白质高信号（WMH）和脑萎缩。采用逻辑回归识别脑损伤的预测因子，并应用聚类分析探究潜在表型。
背景：心力衰竭（HF）中结构性脑损伤的特征及其危险因素尚不明确。方法：研究人员纳入了143例在HF诊断后接受脑磁共振成像（MRI）的连续HF患者。脑影像评估包括脑梗死、白质高信号（WMH）和脑萎缩。采用逻辑回归识别脑损伤的预测因子，并应用聚类分析探究潜在表型。结果：在HF患者中，20.3%存在大范围脑梗死，51.0%存在腔隙性梗死。无大范围梗死的患者中，大多数表现为WMH（93.9%）和脑萎缩（72.8%）。吸烟（比值比[OR]：5.069，P=0.004）、糖尿病（OR：3.140，P=0.028）及血清N末端前脑钠肽（NT-proBNP）≥900 pg/mL（OR：3.472，P=0.023）与大范围脑梗死相关。年龄（OR：1.075，P=0.002）、高血压（OR：3.075，P=0.019）、血浆纤维蛋白原水平升高（OR：2.039，P=0.012）及血清高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C；OR：7.100，P=0.041）升高预测了更高的WMH Scheltens评分。年龄（OR：1.132，P<0.001）和系统性免疫炎症指数（SII）升高（OR：1.001，P=0.029）与显著脑萎缩相关。聚类分析显示，以全身性炎症升高、营养状况较差及心、肾、肝功能更差为特征的亚型与腔隙性梗死和萎缩风险增加相关。结论：结构性脑异常在HF中常见。吸烟、糖尿病和NT-proBNP升高预测大范围脑梗死；年龄、高血压、纤维蛋白原升高和HDL-C升高与WMH严重程度相关；年龄和SII与脑萎缩相关。炎症增高和营养较差的临床亚型可能面临更高的脑损伤风险。
心力衰竭（HF）是一种以心脏泵血或充盈功能受损为特征的复杂临床综合征，全球约6430万人口受累，显著降低患者生活质量并增加卒中风险。近年来，研究发现进行性HF可导致部分患者出现认知功能障碍甚至痴呆，进而削弱自我管理能力和治疗依从性。然而，目前脑磁共振成像（MRI）尚未成为HF患者的常规检查，现有研究多聚焦于HF患者与健康对照的差异，且样本量普遍较小。结构性脑损伤（如脑梗死、白质高信号（WMH）和脑萎缩）在HF中的特征及危险因素仍不明确。为此，本研究旨在系统描述HF患者的结构性神经影像学特征及其临床相关因素，并识别不同脑损伤风险的临床表型，论文发表在《Cerebral Circulation - Cognition and Behavior》。
研究人员开展了一项回顾性横断面研究，纳入2019年1月至2024年10月于中山大学附属第五医院心血管内科住院的143例确诊HF并接受脑MRI的患者（年龄18-75岁）。排除标准包括既往临床卒中、精神疾病、颈内动脉或椎动脉狭窄≥50%、慢性肾脏病4-5期、肝衰竭、严重结构性肺病、恶性肿瘤、心脏骤停、感染性心内膜炎、自身免疫性疾病及MRI质量不佳等。研究人员收集了人口学资料、合并症、实验室指标及超声心动图参数，并在脑MRI后1周内完成。通过逻辑回归分析识别脑结构损伤的预测因子，并采用主成分分析（PCA）结合K-means聚类基于实验室生物标志物探索潜在亚型。
主要关键技术方法包括：①脑MRI评估：采用1.5T或3.0T扫描仪（西门子、通用电气、飞利浦），层厚5mm，由两位经验丰富的神经放射科医生（X.Q.和P.C.）独立评估脑梗死（大梗死直径>20mm，腔隙性梗死≤20mm）、WMH（采用Scheltens评分和Fazekas评分）及脑萎缩（采用全脑皮质萎缩（GCA）评分，13个区域，总分0-39）。②逻辑回归分析：以Scheltens评分≥12、Fazekas评分≥2、GCA评分≥6.5为阈值，单变量分析中P<0.10的变量纳入逐步前向多变量逻辑回归。③聚类分析：将实验室生物标志物分为炎症-营养、代谢和器官功能三个领域，分别进行PCA降维，保留特征值>1的主成分后进行K-means聚类，并通过轮廓系数确定最佳聚类数。
研究结果如下：
- 一般特征（General characteristics of HF patients）：143例HF患者平均年龄58.9±10.4岁，男性占72.0%，25.2%为缺血性HF，27.3%为射血分数降低的心力衰竭（HFrEF），平均左心室射血分数（LVEF）为50.5%±14.4%。59.4%患者HF病程≥1年，65.7%有高血压病史，33.6%有糖尿病，35.7%有房颤（AF），39.2%有动脉粥样硬化性冠心病。
- 脑MRI发现（Brain MRI findings in participants with HF）：大范围脑梗死患病率为20.3%，腔隙性梗死为51.0%。无大梗死患者中，93.9%存在WMH，72.8%存在脑萎缩，中重度WMH和脑萎缩分别占25.4%和30.7%。
- 不同心血管合并症组间脑MRI特征比较（Comparison of brain MRI features between groups with and without different cardiovascular comorbidities）：糖尿病HF患者大梗死患病率更高；高血压患者腔隙性梗死更多见，且Scheltens评分和GCA评分更高；房颤患者脑萎缩更严重。缺血性HF与LVEF≤40%患者未发现显著差异。
- 逻辑回归分析中与结构性脑损伤相关的因素（Factors associated with structural brain lesions in logistic regression analysis）：吸烟（OR=5.069）、糖尿病（OR=3.140）及NT-proBNP≥900 pg/mL（OR=3.472）为大梗死独立预测因子。年龄（OR=1.075）、高血压（OR=3.075）、纤维蛋白原（OR=2.039）及HDL-C（OR=7.100）与更高Scheltens评分相关。年龄（OR=1.132）和SII（OR=1.001）与显著脑萎缩相关。此外，高血压（OR=2.163）、纤维蛋白原（OR=1.787）和LVEDD降低（OR=0.949）预测腔隙性梗死风险增加。
- 基于实验室生物标志物的聚类组间关键临床特征与结构性脑损伤（Key clinical features and structural brain lesions among the derived clusters based on laboratory biomarkers）：聚类分析将患者分为两组：Cluster 1（n=59）和Cluster 2（n=84）。Cluster 1表现为房颤比例高、SII和纤维蛋白原升高、白蛋白和非HDL-C降低、肝功能及肾功能指标更差，且腔隙性梗死患病率（62.7% vs 42.9%）和脑萎缩程度（GCA评分10.0 vs 4.0）显著高于Cluster 2，而大梗死和WMH负担无显著差异。校正协变量后，Cluster 1仍与腔隙性梗死和脑萎缩风险增加独立相关。
讨论部分总结：本研究首次系统描述了HF患者中广泛的脑结构异常，并量化了相关危险因素。与既往研究相比，本队列脑梗死和腔隙性梗死患病率更高，可能与吸烟、糖尿病和房颤比例高有关。吸烟对HF患者大梗死的风险（OR=5.069）远超普通人群，提示HF可能增强烟草的神经血管毒性。此外，LVEF及房颤未预测大梗死，可能归因于抗凝治疗的高比例。WMH负担与纤维蛋白原和HDL-C正相关，后者挑战了HDL-C的“好胆固醇”传统认知，提示炎症微环境下HDL-C功能可能转变为促动脉粥样硬化。SII作为综合性炎症指数与脑萎缩独立相关，支持炎症在HF脑损伤中的作用。聚类分析首次识别出具有更高炎症、更差营养和器官功能的临床亚型（Cluster 1）与腔隙性梗死和萎缩风险增加相关，提示这些因素可能通过内皮功能障碍、脑血流自动调节受损和血脑屏障通透性增加促进小血管疾病。研究结论翻译如下：总之，结构性脑异常在HF患者中高度普遍。吸烟、糖尿病和NT-proBNP水平升高预测大范围脑梗死；年龄、高血压、纤维蛋白原升高和HDL-C升高与WMH严重程度相关；年龄和SII与脑萎缩相关。全身性炎症反应更强和营养状况更差的临床亚型可能在HF中面临更高的结构性脑损伤风险。
