《Hepatology Research》:Animal Naming Test Can Identify Covert Hepatic Encephalopathy in Patients With Cirrhosis With Limited Influence From Age or Educational Level
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本文验证了动物命名测试(ANT)在日本肝硬化患者中识别隐性肝性脑病(CHE)的价值,发现其诊断性能受年龄和教育水平的影响有限,为临床提供了一种无需调整、简便快速的床旁筛查工具(AUC=0.68),具有重要实践意义。
引言
隐性肝性脑病(Covert Hepatic Encephalopathy, CHE)是肝硬化患者中最轻微的肝性脑病形式,但对临床结局具有显著影响。CHE可导致频繁住院、显性肝性脑病(Overt Hepatic Encephalopathy, OHE)的发生以及更高的死亡率,同时还影响日常生活,增加跌倒、交通事故和睡眠障碍的风险,严重损害患者及其照护者的生活质量。全球范围内,CHE的患病率约为20%–40%,肝病学会建议对所有肝硬化患者进行筛查,以实现早期识别和高危人群的适当治疗。然而,由于测试耗时、缺乏标准化简易工具、需要训练有素的操作人员及专用设备等缺点,CHE在实际临床中的检测率较低,许多患者未能得到诊断。因此,开发可由多学科团队监督下、由医护人员执行的简单床旁CHE检测工具是肝硬化管理中的未满足需求。
作为临床沉默的疾病,CHE的确诊依赖于客观测试。其金标准方法是计算机化神经心理学(Neuropsychological, NP)测试电池,虽能预测OHE和死亡等不良结局,但需时超过20分钟,且需要电脑和操作员,限制了日常应用。动物命名测试(Animal Naming Test, ANT)和Stroop测试等床旁工具可弥补这一差距。ANT是一项语义言语流畅性任务,要求参与者在60秒内回忆尽可能多的动物名称,主要评估语义记忆、执行功能和处理速度,这些功能在CHE患者中均受损。ANT的关键优势在于无需专用设备,可实现快速、便捷的床旁评估。当前指南推荐ANT作为唯一的床旁诊断测试,但强调需要进一步验证。尽管ANT已在多项研究中得到验证,但其广泛应用版本需要根据年龄和教育史进行调整,这严重限制了其使用。虽然年龄和教育水平可能影响ANT表现,但这些因素是否会损害其诊断CHE的准确性尚不清楚。因此,进行验证研究以建立本地截断值并阐明年龄和教育水平对ANT诊断性能的影响至关重要。
基于此,本研究旨在评估ANT在日本肝硬化患者中识别CHE的有用性,并探讨年龄和教育水平对ANT预测CHE的诊断性能的影响。
方法
本研究为一项多中心横断面研究,纳入来自日本岐阜大学医院等的肝硬化患者和健康对照者。研究方案经岐阜大学研究生院医学系研究科伦理审查委员会批准,并在UMIN临床试验注册中心注册。研究遵循2013年《赫尔辛基宣言》,所有参与者均签署书面知情同意书。
参与者为18–79岁的任何病因肝硬化患者,肝硬化诊断基于临床特征、组织学、生化分析、医学影像和肝硬化相关并发症。排除标准包括器官移植(含肝移植)、大型门体分流、OHE病史、经颈静脉肝内门体分流术(TIPS)史、痴呆等神经或心理共病,以及肾衰竭、心力衰竭、肺衰竭等危及生命的合并症。
ANT评估由训练有素的操作员进行,参与者被要求在60秒内口头列出尽可能多的不同动物名称,正确回忆的非冗余动物名称总数记为测试得分。
CHE诊断通过计算机辅助NP测试进行,该测试由日本肝病学会提供的软件在iPad上实施,包括数字连接测试A(NCT-A)、数字连接测试B(NCT-B)、数字符号测试(DST)和积木设计测试(BDT)四个子测试。根据日本年龄标准化截断值,四个子测试中有两个或更多异常则诊断为CHE。此外,还进行了日本版Stroop测试(包括关状态[匹配井号字体颜色]和开状态[匹配不协调颜色词的字体颜色]),计算关时间、开时间和总时间。OHE根据West Haven标准诊断。
收集基线数据包括年龄、性别、体重、身高、教育水平、肝硬化病因、合并症和实验室数据。教育年限定义为完成的正式学校教育总时长。计算体重指数(BMI)、Child-Pugh评分和终末期肝病模型(MELD)评分。
统计分析中,连续变量以中位数和四分位距(IQR)表示,分类变量以数字和百分比表示。组间比较使用Mann-Whitney U检验和卡方检验。采用倾向评分匹配法比较患者和对照,使用逻辑回归模型评估与CHE相关的因素,结果以比值比(OR)和95%置信区间(CI)表示。使用限制性立方样条(RCS)模型展示ANT表现与CHE OR的关联。通过受试者工作特征(ROC)曲线分析和曲线下面积(AUC)评估判别能力。使用DeLong检验比较AUC。确定最佳、排除和纳入截断值。所有分析使用R软件进行,p < 0.05为有统计学意义。
结果
参与者特征
在筛选的160名患者中,152名符合资格标准并纳入分析。患者中位年龄69岁,32.2%为女性,中位BMI为24.5 kg/m2,中位教育年限为12年。肝硬化主要病因为酒精相关性肝病(34.2%),其次是代谢功能障碍相关脂肪性肝病(20.4%)和病毒性肝炎(19.7%)。中位Child-Pugh和MELD评分分别为6和8。56名对照者的中位年龄57岁,44.6%为女性,中位教育年限16年。肝硬化患者的ANT得分显著低于健康对照(16 [IQR, 13–19] vs. 19 [IQR, 16–24];p < 0.001)。
通过倾向评分匹配出43对肝硬化患者和健康对照。匹配后,两组在年龄、性别和教育水平上无统计学差异。在匹配队列中,肝硬化患者的ANT得分仍显著低于对照(16 [14–20] vs. 19 [16–24];p = 0.036)。进一步分析显示,合并CHE的肝硬化患者ANT得分最低(14 [IQR, 13–17]),显著低于无CHE的肝硬化患者(17 [IQR, 15–21];p = 0.014)和健康对照(19 [IQR, 16–24];p = 0.033),而无CHE患者与健康对照间的ANT得分无显著差异(p = 0.475)。
CHE患者特征比较
152名肝硬化患者中,56名(36.8%)被诊断为CHE。与无CHE患者相比,CHE患者的Child-Pugh评分更差,教育年限更短。在Stroop测试中,CHE患者的关时间、开时间和总时间均显著更长。关于ANT,CHE患者回忆的动物数量显著少于无CHE患者(14 [IQR, 11–17] vs. 17 [IQR, 15–20];p < 0.001)。
ANT作为CHE的独立预测因子
多变量逻辑回归分析显示,ANT(OR, 0.88; 95% CI, 0.80–0.97; p = 0.009)和MELD评分(OR, 1.17; 95% CI, 1.02–1.37; p = 0.037)是肝硬化患者发生CHE的独立预测因子。而年龄、性别、BMI、教育水平、病因、白蛋白和血氨水平在多变量模型中与CHE无显著独立关联。经多变量调整的RCS模型显示,随着ANT表现下降,CHE的OR迅速增加。
ANT识别CHE的能力
ROC分析显示,ANT识别CHE的AUC为0.68(95% CI, 0.59–0.77)。识别CHE的最佳截断值、排除截断值和纳入截断值分别为15、20和11。在截断值为11时,ANT识别CHE的特异性达到90%。
年龄和教育水平对ANT诊断价值的有限增量价值
比较ANT单独使用与包含年龄、教育水平和ANT的预测模型的AUC,后者为0.71(95% CI, 0.62–0.79),与ANT单独的AUC无显著差异(p = 0.350)。当按年龄和CHE状态将患者分组时,在CHE患者中,年龄(< 65岁与≥65岁)不影响ANT表现(p = 0.341),但在同一年龄组内,CHE的存在显著影响ANT表现(<65岁组p = 0.031;≥65岁组p = 0.003)。类似地,按教育年限和CHE状态分组时,在CHE患者中,教育年限(>12年与≤12年)不影响ANT表现(p = 0.703),但在同一教育水平组内,CHE的存在显著影响ANT表现(>12年组p = 0.033;≤12年组p = 0.013)。
ANT与Stroop测试识别CHE能力的比较
Stroop测试的关时间、开时间和总时间的AUC分别为0.71、0.73和0.73,均与ANT的AUC(0.68)无显著差异。
讨论
CHE是肝硬化的隐匿负担,可导致严重后果。然而,尤其在日本,CHE的床旁检测工具尚未确立。尽管ANT是快速便捷的CHE筛查方法,但其临床实用性因需进行年龄和教育调整而受到严重限制。本研究验证了ANT在日本肝硬化患者中识别CHE的有用性,并确定了相关截断值。更重要的是,研究发现调整ANT的年龄和教育水平对识别CHE的增量价值有限。
指南强调ANT是目前唯一可用于CHE筛查的床旁工具,并 warrant 进一步研究和验证。识别CHE的工具需要区域专业知识和规范数据,而日本在ANT方面尤其缺乏。本研究中,ANT是通过NP测试(日本识别CHE的金标准方法)诊断CHE的独立因素。即使在调整了MELD评分、白蛋白和血氨等CHE既定风险因素后,ANT的诊断价值仍保持统计学显著。这与肝硬化常见的认知障碍(如记忆提取、注意力控制和处理速度缺陷)与ANT评估的认知领域(语义记忆提取、注意力和执行功能)高度吻合相印证。
ANT识别CHE的有用性最初在意大利队列中报道,随后在德国、印度、中国和台湾队列中得到验证,AUC范围在0.72至0.98之间。本研究中ANT的AUC为0.68,略低于意大利队列的0.72。这种差异可能源于诊断CHE的方法学差异、肝硬化病因异质性,或队列在年龄、认知储备、疾病严重程度方面的不同。此外,文化和语言因素可能影响ANT表现。值得注意的是,ANT的诊断准确性与Stroop测试相当,后者是肝硬化患者中经过充分验证的床旁工具。与Stroop测试相比,ANT无需设备、易于床旁甚至电话实施的优点是其被临床指南推荐的原因。
关于ANT识别CHE的截断值存在持续争论。本研究中,最佳、排除和纳入截断值分别为15、20和11。其他研究报道的最佳截断值为14–20,排除值为23,纳入值为10–12。由于最佳截断值15的灵敏度(0.68)和特异度(0.63)并非特别高,建议使用纳入截断值11来诊断CHE,这与其他研究一致。此外,使用排除截断值20也是最大限度减少需要进一步检测确认诊断的患者数量的有效方法。由于ANT表现可能因人群而异,因此必须进行验证并为特定人群建立适当的截断值。
本研究还证明,调整ANT的年龄和教育水平对识别CHE的附加价值有限。首个意大利研究建议根据年龄和教育水平调整得分。这种方法看似合理,因为我们在日本肝硬化患者中也观察到类似影响。然而,这些调整的必要性值得怀疑,因为额外的计算和教育背景核实可能使床旁诊断复杂化并引起患者不适。此外,CHE的金标准测试(如心理测量肝性脑病评分和NP测试)缺乏≥80岁患者的参考值,使得该年龄组的CHE诊断成为未满足的临床需求。正如德国研究组所指出的,各国的教育体系也存在差异,使得调整策略难以普遍应用。另外,以往的验证研究仅关注调整后的ANT得分,而未评估调整是否真正提高了检测CHE的能力。本研究中,将年龄和教育纳入模型并未增强诊断性能。虽然这些因素影响了无CHE个体的ANT表现,但它们对CHE患者的影响微乎其微。我们的多变量分析显示年龄或教育水平与CHE存在无显著关联。此外,经年龄和教育调整的RCS模型显示,当ANT得分低于15时,CHE的OR急剧增加,该得分与多变量分析确定的最佳截断值相匹配。因此,年龄或教育不太可能对ANT在临床实践中的诊断效用产生显著影响。考虑到我们队列中教育年限范围相对较窄,日本成年人教育背景变异性有限可能导致了教育对ANT表现的影响最小。我们的研究结果表明,使用未调整的ANT作为一种实用、无需设备、快速的工具识别CHE,特别适合床旁诊断和常规临床环境。
研究局限性
本研究存在一些局限性。首先,使用日本队列和NP测试诊断CHE可能限制结果对其他地区和种族的普适性。其次,由于NP测试调整了年龄但未调整教育水平,研究中可能存在残留的教育偏倚。因此,应谨慎解读ANT表现独立于教育背景的结论。第三,由于缺乏≥80岁患者诊断CHE的参考数据,ANT在该人群中的有用性尚不清楚。第四,鉴于队列样本量适中,研究可能不足以检测诊断性能的微小差异。此外,由于样本量有限,无法实现标准化均数差低于0.2的最佳倾向评分匹配。因此,需要涉及国际人群的进一步多中心研究来验证我们的结果。然而,应强调本研究的优势在于使用金标准NP测试诊断CHE以及支持结果有效性的稳健分析。
结论
本研究强调了动物命名测试(ANT)在识别日本肝硬化患者隐性肝性脑病(CHE)方面的有用性。调整年龄和教育背景对提高ANT诊断CHE准确性的影响有限。需要进一步的研究来验证我们的发现,并支持ANT作为床旁识别CHE的全球性点式护理测试。