[摘要]創(chuàng)傷后垂體功能低下在創(chuàng)傷性顱腦損傷后多發(fā),垂體功能低下臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣,包括循環(huán)障礙、代謝紊亂、神經(jīng)和(或)精神功能障礙等,可加劇原發(fā)病惡化,增加病殘率和致死率,早期發(fā)現(xiàn)和及時(shí)治療可以顯著改善預(yù)后。該病的診斷、治療、康復(fù)涉及多個(gè)學(xué)科,容易被忽視,需要引起關(guān)注。本文就PTHP的流行病學(xué)、發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、檢查和治療作一綜述。
[關(guān)鍵詞]創(chuàng)傷性顱腦損傷;創(chuàng)傷性垂體功能低下;發(fā)病機(jī)制
doi:10.3969/j.issn.1674-7593.2023.04.020
HypopituitarismSecondarytoTraumaticBrainInjury
GuanJinqun1,LiangYancai2,LiuSainan3,LiJian4,SunHong5*
1BeijingGobroadBorenHospital,Beijing100070;2InternationalMedicalService,PekingUnionMedicalCollegeHospital,Beijing100730;3PinganHealthInternetCoLtd,Beijing100000;4TheSecondMedicalCenter,ChinesePLAGeneralHospital,Beijing100853;5NationalClinicalResearchCenterforGeriatricDiseases/NeurologyDepartment,XuanwuHospitalofCapitalMedicalUniversity,Beijing100053
*Correspondingauthor:SunHong,email:sallysunhong@163.com
[Abstract]Post-traumatichypopituitarismfrequentlyoccursfollowingtraumaticbraininjuryandpresentswithacomplexanddiverserangeofclinicalmanifestationsencompassingcirculatory,metabolic,andnervous/mentaldisorders.PTHPcanexacerbatetheprimarycondition,leadingtoincreaseddisabilityratesandmortality.TimelydiagnosisandtreatmentofPTHPareessentialforenhancingbothsurvivaltimeandqualityoflife.ThecomprehensivemanagementofPTHPinvolvesmultipledisciplines,whichoftentendstobeoverlookedandrequirescarefulattention.Thisarticleprovidesacomprehensivereviewoftheprevalence,pathogenesis,clinicalmanifestations,diagnosticapproaches,andtreatmentoptionsforPTHP,aimingtoshedlightonthisconditionanditsmultidisciplinarymanagement.
[Keywords]Traumaticbraininjury;Posttraumatichypopituitarism;Pathogenesis
創(chuàng)傷性顱腦損傷(Traumaticbraininjury,TBI)引起的殘疾和死亡,給個(gè)人、家庭乃至社會(huì)帶來巨大負(fù)擔(dān)。目前世界各國(guó)對(duì)TBI尚未給予足夠重視,因此該病也被描述為“沉默的流行病”。傳統(tǒng)上TBI的診治重點(diǎn)著眼于外科創(chuàng)傷和神經(jīng)系統(tǒng)的治療和康復(fù),然而有薈萃研究發(fā)現(xiàn)高達(dá)27.5%的TBI患者繼發(fā)垂體功能低下,由于創(chuàng)傷后垂體功能低下(Posttraumatichypopituitarism,PTHP)臨床表現(xiàn)復(fù)雜,診斷過程繁復(fù),與患者預(yù)后密切相關(guān),因此本文就TBI繼發(fā)PTHP作一綜述[1]。
1TBI繼發(fā)PTHP的流行病學(xué)
來自中國(guó)國(guó)家死因監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示,2006~2013年我國(guó)TBI年齡標(biāo)化死亡率波動(dòng)在12.99~17.06/10萬人[2]。中度和重度的TBI常伴有持久的功能障礙,以美國(guó)為例,該國(guó)每年發(fā)生TBI約170萬人次,其中43%的傷者在傷后1年仍然遺留需要在醫(yī)院治療的認(rèn)知、社交或運(yùn)動(dòng)障礙[3]。在2000年以前,來自文獻(xiàn)報(bào)道的TBI后PTHP僅有367例,隨著研究的深入,逐漸認(rèn)識(shí)到PTHP可能是TBI后的常見并發(fā)癥,2007年來源于19個(gè)薈萃研究認(rèn)為TBI后PTHP的發(fā)生率高達(dá)27.5%,此后相關(guān)研究逐漸增多。然而,受到TBI自身異質(zhì)性以及相關(guān)研究設(shè)計(jì)存在差異,TBI繼發(fā)PTHP患病率差異很大[1,4]。2020年的29篇薈萃研究顯示TBI后PTHP的患病率為32%,其中高質(zhì)量的12個(gè)薈萃結(jié)果顯示該患病率為34%[5]。綜上所述,大量證據(jù)表明PTHP是TBI后常見并發(fā)癥,與之形成鮮明對(duì)照的是TBI后PTHP的診斷還不充分。生長(zhǎng)激素缺乏(Growthhormonedeficiency,GHD)是TBI最常見的PTHP類型,發(fā)生率為10%~63.6%[6]。評(píng)估時(shí)間、顱腦損傷嚴(yán)重程度、傷者年齡以及診斷垂體激素功能障礙的方法等影響了GHD患病率的統(tǒng)計(jì)。
2TBI繼發(fā)PTHP的發(fā)病機(jī)制
2.1缺血假說
下丘腦-垂體脆弱的供血系統(tǒng)可能導(dǎo)致了TBI后PTHP的發(fā)生,垂體前葉由下丘腦-垂體-門靜脈系統(tǒng)供血,其中外側(cè)部和結(jié)節(jié)部(主要由生長(zhǎng)激素、泌乳素和卵泡刺激素/促黃體生成素分泌細(xì)胞組成)由垂體長(zhǎng)門靜脈單獨(dú)供血;前內(nèi)側(cè)部和中央楔(主要由促甲狀腺激素和促腎上腺皮質(zhì)激素分泌細(xì)胞組成)由垂體長(zhǎng)、短門靜脈聯(lián)合供血。缺血假說可以較好地解釋TBI后垂體內(nèi)分泌軸受累風(fēng)險(xiǎn)差異,單一供血的生長(zhǎng)激素(Growthhormone,GH)和卵泡刺激素/促黃體生成素在TBI后確實(shí)更容易受到打擊[7]。
2.2興奮性氨基酸毒性假說
全身免疫應(yīng)激背景下的遠(yuǎn)隔效應(yīng)可能參與了PTHP的發(fā)生。TBI尤其是中重度TBI常常觸發(fā)顯著的全身性應(yīng)激反應(yīng),導(dǎo)致興奮性神經(jīng)遞質(zhì)(主要是谷氨酸)水平上調(diào),高濃度的興奮性氨基酸作用于離子通道,改變細(xì)胞膜通透性,導(dǎo)致鈉、鉀和鈣異常的跨膜轉(zhuǎn)移,破壞離子內(nèi)穩(wěn)態(tài),可能導(dǎo)致嚴(yán)重的細(xì)胞腫脹和細(xì)胞死亡[7]。上述機(jī)制可能參與了TBI后遠(yuǎn)隔腦區(qū)的功能障礙。
2.3免疫炎癥假說
TBI傷后繼發(fā)炎癥因子激活,包括鞍區(qū)在內(nèi)的多種炎癥因子,如白細(xì)胞介素1和腫瘤壞死因子α,這種高炎癥水平可能損傷某些脆弱腦區(qū),導(dǎo)致功能障礙。自身免疫可能參與了垂體特異性炎癥,有研究顯示,與正常對(duì)照組相比,TBI組抗下丘腦抗體(Anti-hypothalamusantibodies,AHA)和(或)抗垂體抗體(Anti-pituitaryantibodies,APA)顯著升高,在傷后3年檢測(cè)有45%的TBI患者存在APA;AHA和(或)APA陽(yáng)性與PTHP的發(fā)生存在顯著正相關(guān)。拳擊運(yùn)動(dòng)與慢性TBI相關(guān),拳擊運(yùn)動(dòng)員AHA和APA的陽(yáng)性率顯著高于對(duì)照組[8]。但目前仍然缺乏自身免疫導(dǎo)致PTHP的直接證據(jù)。
3TBI繼發(fā)PTHP的組織病理學(xué)和影像學(xué)表現(xiàn)
TBI繼發(fā)PTHP的垂體最常見的病理改變是垂體前葉缺血性壞死、后葉出血和垂體柄出血,見于14%~42%的TBI患者。進(jìn)一步的研究提示TBI繼發(fā)性垂體損傷的發(fā)生發(fā)展具有時(shí)間依賴性,TBI后立即死亡的患者無垂體異常,而創(chuàng)傷后存活3h~7d的患者中有43%的患者可見不同程度的垂體出血和(或)缺血性變化,這些患者垂體組織病理學(xué)改變與受傷/死亡時(shí)間顯著相關(guān),在創(chuàng)傷后1d內(nèi)死亡的患者中腺垂體受損<10%;1~7d內(nèi)死亡患者中腺垂體受損>50%[7]。由于組織病理學(xué)研究大多基于尸檢,這就使得這類研究的觀察對(duì)象局限于嚴(yán)重TBI后在急性期死亡的患者,不能代表TBI整體情況。
影像學(xué)研究彌補(bǔ)了組織病理學(xué)研究樣本代表性不強(qiáng)的問題。一些影像學(xué)表現(xiàn)可能與PTHP相關(guān),如彌漫性大腦水腫、顱底骨折,但并非所有研究均認(rèn)可兩者之間的相關(guān)性[9]。一項(xiàng)研究對(duì)164名TBI患者磁共振影像資料的研究表明,TBI組有84名(51.2%)受試者在隨訪中發(fā)現(xiàn)垂體功能低下,TBI亞急期(傷后2周內(nèi))垂體表觀擴(kuò)散系數(shù)(Apparentdiffusioncoefficient,ADC)較健康對(duì)照組顯著降低,伴垂體功能低下的TBI患者ADC顯著低于無垂體功能障礙的TBI患者,研究者認(rèn)為ADC值可以作為預(yù)測(cè)TBI后垂體功能的生物標(biāo)志物之一[10]。
4TBI繼發(fā)PTHP的臨床表現(xiàn)
PTHP臨床表現(xiàn)復(fù)雜多樣,且缺乏特異性,急性期與傷情疊加會(huì)進(jìn)一步干擾臨床判斷,其臨床表現(xiàn)主要受到激素內(nèi)分泌軸損傷的種類、數(shù)量和程度的影響。
通常將外傷病程<2周定義為急性期,在急性期最常受累的是促性腺激素軸和GH軸,促性腺激素軸損傷可能導(dǎo)致月經(jīng)不調(diào)和性功能障礙,GH軸受累會(huì)導(dǎo)致糖脂代謝異常,GHD與認(rèn)知/心境障礙有關(guān),特別是注意力和記憶力缺陷,這可能是由于GH下游分子胰島素樣生長(zhǎng)因子1(Insulin-likegrowthfactor1,IGF-1)在神經(jīng)系統(tǒng)修復(fù)、樹突生長(zhǎng)和再生中發(fā)揮作用[11]。促腎上腺皮質(zhì)激素(Adrenocorticotropichormone,ACTH)功能減退的發(fā)生率不高,但可能導(dǎo)致嚴(yán)重的臨床后果,如低鈉血癥、低血糖、低血壓、疲勞和精神行為異常等,ACTH功能減退可能導(dǎo)致患者對(duì)常用升壓藥不敏感,因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)治療抵抗的低血壓狀態(tài)時(shí)應(yīng)警惕腎上腺皮質(zhì)功能減退的可能性,對(duì)這類患者給予激素替代治療可以有效降低死亡率[12]??估蚣に剌S受損是另一種少見但嚴(yán)重的PTHP類型,中樞性尿崩癥(Centraldiabetesinsipidus,CDI)可能導(dǎo)致急性期水電解質(zhì)失衡進(jìn)而危及生命[13]。
慢性期始于TBI后3個(gè)月,其臨床特征多變且缺乏特異性,此階段GHD和性腺功能減退癥最常見,腎上腺皮質(zhì)功能減退和中樞性甲狀腺功能減退相對(duì)罕見,CDI在部分患者中可能持續(xù)存在[7,13]。
代謝異常是合并PTHP的TBI康復(fù)期患者的常見臨床問題,多個(gè)內(nèi)分泌軸參與代謝調(diào)節(jié),如甲狀腺功能下降會(huì)降低基礎(chǔ)代謝率,性腺功能減退會(huì)影響骨骼和肌肉質(zhì)量,GH影響血糖和血脂水平,GHD增加身體質(zhì)量指數(shù)和腰圍,降低骨礦物質(zhì)密度并可能導(dǎo)致貧血[14]。
伴隨PTHP的TBI患者可能出現(xiàn)認(rèn)知和情感障礙,甲狀腺功能減退癥會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)認(rèn)知功能障礙,主要表現(xiàn)為信息加工速度和近記憶功能下降[15]。性腺功能減退可能參與認(rèn)知功能損傷,如睪酮水平較低的患者患阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)增加[16]。慢性期腎上腺功能減退會(huì)導(dǎo)致心境障礙,記憶力下降,此外還有疲勞,虛弱和應(yīng)激反應(yīng)受損[14]。GH軸受損患者發(fā)生認(rèn)知功能障礙的風(fēng)險(xiǎn)增加。在不同的人群中PTHP的臨床表現(xiàn)可能有所不同,例如,TBI急性期的創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙導(dǎo)致認(rèn)知、睡眠和情感障礙可能與內(nèi)分泌功能障礙的癥狀相疊加,干擾臨床判斷;在兒童及青少年群體,GHD可能導(dǎo)致生長(zhǎng)失?。辉诶夏耆巳褐?,認(rèn)知障礙及睡眠障礙基礎(chǔ)患病率較高,為準(zhǔn)確判斷病情帶來更多挑戰(zhàn)[17]。
需要注意的是,TBI患者的內(nèi)分泌水平處于連續(xù)動(dòng)態(tài)的變化中,有些變化可能是應(yīng)激背景下的生理反應(yīng),有些異??赡苁且贿^性的,而另外一些改變則可能是遲發(fā)性的。因此部分PTHP患者進(jìn)入慢性期后可觀察到自發(fā)緩解,有研究發(fā)現(xiàn)TBI患者在3個(gè)月時(shí)出現(xiàn)PTHP的發(fā)病率是56%,但在12個(gè)月時(shí)這個(gè)比例下降到36%。進(jìn)一步分析PTHP亞型發(fā)現(xiàn)50%的腎上腺皮質(zhì)功能減退可能自發(fā)緩解,CDI的自發(fā)緩解率甚至高達(dá)90%[7]。這就對(duì)內(nèi)分泌篩查的時(shí)機(jī)帶來了挑戰(zhàn)。
5TBI繼發(fā)PTHP的篩查
由于垂體功能評(píng)價(jià)的復(fù)雜性,尤其是下丘腦-垂體-腎上腺軸和GH軸的評(píng)價(jià)需要激發(fā)試驗(yàn),在TBI急性期常常難以實(shí)施,因此不主張對(duì)所有TBI患者進(jìn)行全面垂體功能評(píng)估。TBI自身的異質(zhì)性和病程期間激素水平的動(dòng)態(tài)波動(dòng)進(jìn)一步增加了診斷TBI繼發(fā)PTHP的難度,因此有必要討論TBI后垂體功能的篩查。
5.1高危人群的篩查
TBI嚴(yán)重程度與PTHP的發(fā)生密切相關(guān)。格拉斯哥昏迷評(píng)分(Glasgowcomascale,GCS)是常用的傷情評(píng)價(jià)工具,13~15分為輕度,9~12分為中度,≤8分為重度。輕、中和重度TBI病例的PTHP患病率分別為10.9%、16.8%和35.3%[9]。現(xiàn)有關(guān)于PTHP的大多數(shù)研究數(shù)據(jù)主要來源于住院的中重度TBI患者,因此GCS3~12分之間的人群需要格外優(yōu)先關(guān)注TBI相關(guān)PTHP。其他有助于預(yù)測(cè)PTHP的因素還包括:高齡、顱內(nèi)壓升高、氣管插管時(shí)間>10d、彌漫性軸索損傷、顱底骨折、缺氧、低血壓和昏迷持續(xù)時(shí)間[14]。
對(duì)于住院24h以上,初始頭顱CT異常以及存在PTHP癥狀體征的TBI患者應(yīng)在創(chuàng)傷后3~12個(gè)月時(shí)篩查垂體功能,有PTHP癥狀的應(yīng)進(jìn)一步檢查,延長(zhǎng)隨訪時(shí)間,如有需要建議咨詢內(nèi)分泌專家給予個(gè)性化隨訪和管理方案。處于持續(xù)性植物狀態(tài)或預(yù)期壽命低的患者不會(huì)從激素替代治療中受益,因此不推薦對(duì)這部分患者進(jìn)行篩查[14]。
5.2篩查時(shí)機(jī)和內(nèi)容
在TBI急性期ACTH損傷可能顯著影響預(yù)后,需要受到關(guān)注。盡管不建議TBI急性期進(jìn)行常規(guī)垂體功能篩查,但如果出現(xiàn)皮質(zhì)醇缺乏的臨床跡象(如難治性低血壓、低血糖、低鈉血癥)應(yīng)立即開始經(jīng)驗(yàn)性氫化可的松替代治療,并同時(shí)測(cè)量血清/血漿隨機(jī)皮質(zhì)醇濃度,隨后與內(nèi)分泌專家討論[9]。血清/血漿隨機(jī)皮質(zhì)醇濃度數(shù)值判定仍然是當(dāng)前的難點(diǎn),ACTH刺激試驗(yàn)(如Synacthen試驗(yàn)或胰島素耐量試驗(yàn))在TBI急性期是不可行的,通常情況下晨起皮質(zhì)醇濃度>15μg/dL提示正常;3~15μg/dL需要刺激試驗(yàn)進(jìn)一步判斷;<3μg/dL可診斷腎上腺功能減退。然而,在TBI急性期上述數(shù)值可能是不適用的,這是由于皮質(zhì)醇濃度與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān),因此有學(xué)者認(rèn)為TBI重癥患者的皮質(zhì)醇水平應(yīng)>10.875μg/dL。能否通過動(dòng)態(tài)連續(xù)測(cè)量提高診斷精度的問題尚存爭(zhēng)議[7]。當(dāng)尿量顯著增加時(shí),即>50mL/(kg·24h),應(yīng)警惕CDI的可能,此時(shí)需要注意血清及尿滲透壓[14]。
慢性期的評(píng)估時(shí)機(jī)尚存爭(zhēng)議,有學(xué)者推薦基線激素篩查應(yīng)安排在TBI后3~12個(gè)月,評(píng)估內(nèi)容應(yīng)包括甲狀腺軸、性腺軸和生長(zhǎng)激素軸,部分TBI患者還需要重新評(píng)估腎上腺軸[14]。性腺軸受損可能伴隨月經(jīng)不調(diào)、閉經(jīng)和性功能障礙等,對(duì)于臨床懷疑性腺功能減退的TBI患者應(yīng)及時(shí)激素篩查。TBI慢性期GHD發(fā)生率較高,有必要在TBI慢性期評(píng)估GH軸。由于GHD在TBI急性期可能自發(fā)恢復(fù),因此建議GHD的評(píng)價(jià)時(shí)機(jī)應(yīng)選擇TBI后6~12個(gè)月,需要注意的是處于生長(zhǎng)發(fā)育期的兒童及青少年需要及早評(píng)價(jià)GH軸[7]。隨機(jī)IGF-1和GH檢測(cè)不能診斷GHD,胰島素耐受試驗(yàn)(Insulintolerancetest,ITT)是診斷GHD的金標(biāo)準(zhǔn),但它只能在排除禁忌證(即癲癇發(fā)作,心臟病)后才能使用,高達(dá)22%的TBI患者會(huì)出現(xiàn)癲癇發(fā)作,因此在TBI背景下,ITT有可能是不安全的[7]。采用生長(zhǎng)激素釋放激素(Growthfactorreleasinghormone,GHRH)加精氨酸或GHRH加生長(zhǎng)激素釋放肽-6(Growthfactorreleasingpeptide6,GHRP-6)的激發(fā)策略是相對(duì)安全的,然而它們對(duì)下丘腦來源的GHD效果不佳,且GHRH和GHRP-6在許多地區(qū)難以獲得。胰高血糖素刺激試驗(yàn)(Glucagonstimulationtest,GST)是診斷GHD的策略之一,GST的問題是過于繁瑣,監(jiān)測(cè)至少需要3h,并可能導(dǎo)致延遲的低血糖。當(dāng)IGF-1lt;-2.0SDS(標(biāo)準(zhǔn)差分?jǐn)?shù))伴隨3個(gè)或3個(gè)以上垂體內(nèi)分泌軸功能低下時(shí),合并GHD的風(fēng)險(xiǎn)很高,此時(shí)GHD的診斷通常不需要激發(fā)試驗(yàn)確證[18]。
6小結(jié)
TBI可能導(dǎo)致永久或一過性PTHP,TBI繼發(fā)PTHP尚未引起足夠的重視。在發(fā)生原發(fā)性創(chuàng)傷后,缺血、炎癥和細(xì)胞毒性相互作用的繼發(fā)性機(jī)制可能導(dǎo)致垂體功能減退,從而導(dǎo)致代謝紊亂、骨密度降低、神經(jīng)/精神功能障礙等不良健康后果。ACTH軸受損在TBI急性期可能導(dǎo)致嚴(yán)重臨床后果。GHD是TBI后最常見的PTHP類型,與不良后遺癥有關(guān),長(zhǎng)期GHD的不良結(jié)局可以通過激素替代治療得到改善。TBI繼發(fā)PTHP的機(jī)制和臨床表現(xiàn)復(fù)雜,且存在異質(zhì)性,需要更多的研究進(jìn)一步探索,同時(shí)有必要規(guī)范篩查、治療和康復(fù)路徑。
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(2022-11-24收稿)