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为探究 mTBI 共病模式,研究人员用图论分析相关数据,发现年龄相关共病关联,助力临床管理。
创伤性脑损伤(Traumatic Brain Injuries,TBI)如同隐藏在生活中的 “暗箭”,时刻威胁着人们的健康。全球范围内,TBI 是导致死亡和残疾的重要原因之一,给患者及其家庭带来沉重的负担。TBI 幸存者常常要面对一系列长期并发症,这些并发症不仅严重影响他们的生活质量和日常功能,还使得医疗费用大幅增加,给各国的医疗系统带来了巨大压力。
更棘手的是,TBI 患者往往会出现各种各样的精神和身体疾病共病(comorbidities)。这些共病涵盖范围极广,从心血管、神经、呼吸等系统疾病到精神疾病,在 TBI 的不同严重程度,包括轻度(mild TBI,mTBI)、中度和重度损伤中都有发生。而且,TBI 后的并发症和共病主要源于原发性和继发性脑损伤。原发性损伤通常在脑部受撞击后即刻发生,对局部神经元、神经胶质细胞和血管造成的损害往往是不可逆的。继发性脑损伤的发生时间则变化很大,从撞击后的数小时到数天、数月甚至数年都有可能。虽然针对继发性脑损伤的治疗策略众多,但遗憾的是,目前还没有一种药物能够在人体临床试验中成功阻止其发展。
在这种情况下,对 TBI 患者共病的有效管理变得至关重要。然而,由于 TBI 患者共病种类繁多,且发病时间跨度长,持续监测所有可能的共病既不现实也不经济。此外,TBI 损伤类型的高度异质性也使得情况更加复杂。因此,迫切需要一种更实用、经济的方法来监测 TBI 患者的共病情况。
来自 Krea University 的研究人员 Kaustav Mehta 和 Shyam Kumar Sudhakar 开展了一项研究,他们利用图论(graph theory)原理,对 mTBI 患者伤后 5 年的数据进行分析,试图揭示 mTBI 后共病发展的独特模式。该研究成果发表在《BMC Neurology》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,他们利用创伤性脑损伤模型系统(Traumatic Brain Injury Model Systems,TBIMS)数据库,选取了格拉斯哥评分(Glasgow Coma Scale,GCS)在 13 - 15 分的 mTBI 患者,并将分析限制在有 5 年随访数据的患者中。其次,通过国家健康和营养检查调查(National Health and Nutritional Examination Survey,NHANES)收集了 26 种医疗和精神共病信息。然后,构建疾病共病网络,将共病作为节点,其关联作为边,并通过计算 phi 相关系数(φ)来衡量节点间的关联强度,经过统计检验保留显著关联。最后,计算各种中心性度量指标(如介数中心性、度中心性和特征向量中心性),并运用一种基于介数中心性的聚类算法来识别共病簇。
下面来看具体的研究结果:
- 共病网络构建与分析:研究人员构建了 mTBI 患者 5 年后的疾病共病网络。通过计算 phi 相关系数并进行统计检验,去除了较弱的连接,保留了具有统计学意义的关联。在这个网络中,节点代表共病,节点大小表示患病率,边的厚度表示关联强度。例如,抑郁与焦虑的关联较强(?=0.48),而慢性疼痛与焦虑的关联较弱但仍显著(?=0.21)。
- 共病簇的识别:运用基于介数中心性的聚类算法,研究人员在所有 mTBI 患者的共病网络中识别出了 6 个共病簇。第一簇主要包含精神疾病,同时也有一些非精神疾病如肝脏疾病(Liver Disease,LD)、类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)等与之关联;第二簇中糖尿病与心血管疾病以及眼科疾病白内障相关;第三簇包含强迫症(Obsessive - Compulsive Disorder,OCD)、注意缺陷多动障碍(Attention Deficit Disorder/Attention Deficit Hyperactivity Disorder,ADD/ADHD)和 RA;第四簇展示了心血管共病与肺部共病的关联;第五簇体现了神经和心血管疾病的联系;第六簇则是骨关节炎(Osteoarthritis,OA)和高胆固醇(High Blood Cholesterol,HBC)的关联。
- 不同年龄组共病模式差异:研究人员进一步分析了年轻(≤50岁)和年老(>50岁)mTBI 患者的共病模式。在年老患者中,精神疾病之间同样存在较高的共发性,并且与其他躯体疾病相关,如慢性疼痛(Chronic Pain,CP)与精神疾病的关联。在年轻患者中,除了精神疾病共发外,还发现了双相情感障碍(Bipolar Disorder,BPD)与心血管疾病的紧密关联,以及 OCD 与 RA、ADD/ADHD 的共现。
研究结论和讨论部分指出,该研究通过图论方法揭示了 mTBI 患者共病的有趣关联,这些关联在年轻和年老患者中存在差异。例如,BPD 与心血管疾病的关联仅在年轻患者中出现,而精神疾病与 CP 的共现仅在年老患者中观察到。这些发现对于临床研究和实践具有重要意义。一方面,研究结果有助于制定早期干预计划,如对患有 BPD 的年轻患者进行心血管疾病的早期监测和预防,从而改善健康结局。另一方面,在治疗共病时,需要考虑到不同共病之间的相互影响,制定全面的治疗方案。例如,某些精神药物可能会影响心血管系统,对于 BPD 患者,治疗计划应综合考虑其整体健康状况。此外,该研究也存在一定的局限性,如无法确定共病之间的因果关系、样本量有限、缺乏对照组等。但总体而言,这项研究为 mTBI 患者共病的监测和管理提供了新的视角和方法,有助于推动相关领域的进一步研究和临床实践的发展。