腦白質(zhì)高信號(hào)與上下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙的相關(guān)性研究

侯雨桐 楊淑娜 李 悅 李譞婷 胡文立

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，北京 100020)

腦白質(zhì)高信號(hào)(white matter hyperintensities, WMH)是腦小血管病(cerebral small vessel disease, cSVD)的重要影像學(xué)特征之一。既往研究[1]證實(shí)，WMH能夠?qū)е逻\(yùn)動(dòng)功能障礙、認(rèn)知水平下降、情感障礙以及尿便障礙等。隨著人口老齡化的日益加重，運(yùn)動(dòng)功能障礙成為導(dǎo)致老年人生活質(zhì)量下降的重要原因之一。既往研究[2]表明,步態(tài)障礙是造成老年人口跌倒、自主生活能力下降甚至死亡的首要因素，嚴(yán)重增加了家庭以及社會(huì)的負(fù)擔(dān)。在步態(tài)障礙的危險(xiǎn)因素分析中發(fā)現(xiàn)其與嚴(yán)重的WMH有關(guān)，但目前結(jié)論還不統(tǒng)一[3-5]。鑒于WMH在老年人口中的高發(fā)病率以及其危害的嚴(yán)重性，探究WMH與運(yùn)動(dòng)障礙的關(guān)系，并且通過(guò)控制其危險(xiǎn)因素并及早進(jìn)行功能鍛煉，從而延緩老年人口的運(yùn)動(dòng)功能下降尤為重要。

目前對(duì)于步態(tài)障礙采用的研究工具各不相同。定量研究的方法，對(duì)受試者的步速、步寬等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，隨著WMH嚴(yán)重程度的加重，會(huì)導(dǎo)致受試者步長(zhǎng)變短、步寬變寬、步速降低以及單腳站立時(shí)間變短等[4]。還有一些研究[3, 6-7]應(yīng)用Tinetti平衡與步態(tài)量表、起立行走計(jì)時(shí)測(cè)試(Timed Up and Go,TUG)、簡(jiǎn)易體能測(cè)試量表(Short Physical Performance Battery, SPPB)等半定量量表對(duì)下肢功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，顯示嚴(yán)重WMH會(huì)導(dǎo)致受試者在測(cè)試中的表現(xiàn)不佳，但結(jié)論不統(tǒng)一且采用的方法也各不相同。目前大多數(shù)研究[3-4，6-7]都集中在下肢功能障礙，對(duì)于上肢的研究還很欠缺。

本研究通過(guò)定量及半定量工具對(duì)受試者下肢運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)估，首先探究WMH對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)功能的影響，其次希望提供更多的下肢測(cè)量工具有效性的數(shù)據(jù)。此外，本研究應(yīng)用帕金森病評(píng)定量表(Unified Parkinson’s Disease Rating Scale, UPDRS)中對(duì)上肢評(píng)定的方法對(duì)腦白質(zhì)高信號(hào)受試者上肢功能進(jìn)行評(píng)估，探究其與WMH的關(guān)系，以及其在腦小血管病中的應(yīng)用價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究連續(xù)入組2019年3月至2019年12月于首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科入院進(jìn)行查體的受試者。受試者均同意參與本研究，并簽署知情同意書，同意使用其數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。本研究的設(shè)計(jì)由首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，按照赫爾辛基宣言進(jìn)行。入組標(biāo)準(zhǔn)：年齡45～80歲；能夠配合完成頭部磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：癡呆、帕金森病和帕金森綜合征、腦積水、新發(fā)腦梗死、腦出血、顱內(nèi)占位性病變、非小動(dòng)脈閉塞型卒中病史、精神疾病、視力聽(tīng)力問(wèn)題以及語(yǔ)言障礙、腿或關(guān)節(jié)疾病、預(yù)期壽命<6個(gè)月、近期使用影響運(yùn)動(dòng)功能的藥物等。

1.2 臨床信息采集

收集并記錄所有入組受試者的姓名、性別、年齡、既往病史(包括：高血壓、糖尿病、高脂血癥)和吸煙飲酒史。收集所有受試者入院第二天清晨空腹靜脈血進(jìn)行化驗(yàn)。記錄檢查結(jié)果。

1.3 顱腦磁共振檢查和分組

全部受試者在3T磁共振成像掃描儀(德國(guó)Siemens公司)行腦結(jié)構(gòu)檢查。推測(cè)為血管源性的WMH定義為T2WI及FLAIR序列上高信號(hào)，無(wú)空洞形成(信號(hào)不同于腦脊液)。根據(jù)Fazekas量表對(duì)WMH負(fù)擔(dān)進(jìn)行評(píng)分。Fazekas評(píng)分是腦室旁WMH和深部WMH的總和，范圍是0～6分。腦室旁WMH評(píng)分為① 0分：無(wú)病變；② 1分：帽狀或者鉛筆樣薄層病變；③ 2分：病變呈光滑的暈狀；④ 3分：不規(guī)則的腦室旁WMH，延伸到深部白質(zhì)。深部白質(zhì)WMH評(píng)分為① 0分：無(wú)病變；② 1分：點(diǎn)狀病變；③ 2 分：病變開(kāi)始融合；④ 3分：病變大面積融合。所有受試者根據(jù)Fazekas總分分為兩組：評(píng)分為0～2分的為WMH低負(fù)擔(dān)組；3～6分的為WMH中-高負(fù)擔(dān)組。

1.4 運(yùn)動(dòng)功能測(cè)量

1.4.1 下肢運(yùn)動(dòng)功能數(shù)據(jù)測(cè)量

受試者穿適合的平底鞋在6米步行走道上以正常速度走3次，分別記錄步長(zhǎng)、步寬、步頻并計(jì)算步速；受試者獨(dú)立完成起立-行走計(jì)時(shí)測(cè)試 3次，記錄相應(yīng)時(shí)間并對(duì)完成度進(jìn)行打分，3次取平均值；完成Tinetti平衡與步態(tài)量表(performance oriented mobility assessment, POMA)以及SPPB量表內(nèi)容，并記錄得分。

1.4.2 上肢運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)測(cè)量

應(yīng)用共濟(jì)失調(diào)等級(jí)量表(Scale for the Assessment and Rating of Ataxia，SARA)以及統(tǒng)一UPDRS中的雙手手指捏合、雙手輪替、手運(yùn)動(dòng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其完成情況進(jìn)行打分并且記錄完成10次所需要的時(shí)間，上述操作進(jìn)行3次，取平均值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 人口學(xué)及臨床資料

本研究共對(duì)295名受試者進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)功能測(cè)評(píng)，39名被排除(15名MRI影像不清晰，24名不能完成運(yùn)動(dòng)功能測(cè)試)，最終256名受試者納入了本次研究。受試者平均年齡(61.6±10.1)歲，男性152名 (59.3%)。WMH低負(fù)擔(dān)組受試者172例 (67.2%)，平均年齡(58.9±9.6)歲，其中男性受試者110例 (64.0%)；WMH中-高負(fù)擔(dān)組受試者84例 (32.8%)，平均年齡(64.2±8.2)歲，其中男性受試者42例 (50.0%)。WMH中-高負(fù)擔(dān)組年齡大于低負(fù)擔(dān)組(P<0.05)，受試者其他臨床特征以及實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果詳見(jiàn)表1，兩組其他資料間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1 不同WMH嚴(yán)重程度分組的臨床和實(shí)驗(yàn)室檢查特征

2.2 WMH與下肢運(yùn)動(dòng)功能的關(guān)系

與WMH低負(fù)擔(dān)組相比，WMH中-高負(fù)擔(dān)組受試者步長(zhǎng)更短、步數(shù)更多、步寬更寬，相應(yīng)的步速也更慢，均P<0.01。Tinetti以及SPPB測(cè)試中，WMH中-高負(fù)擔(dān)組得分更低，完成TUG測(cè)試所需時(shí)間更長(zhǎng)，表現(xiàn)也更差(表2)。多因素線性回歸分析發(fā)現(xiàn)校正性別、年齡、身高、腦血管病危險(xiǎn)因素以及腔隙性腦梗死和其他cSVD分型后，步寬和步頻與WMH嚴(yán)重程度呈正相關(guān)(β=1.174，0.533，均P<0.05)，步速以及步長(zhǎng)與WMH嚴(yán)重程度無(wú)關(guān)(表3)。

2.3 WMH與上肢運(yùn)動(dòng)功能的關(guān)系

WMH中-高負(fù)擔(dān)組患者完成10次雙手輪替、10次雙手捏合以及10次手運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間更長(zhǎng)，與WMH低負(fù)擔(dān)組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表2)。在多因素回歸分析校正危險(xiǎn)因素以及腔隙性腦梗死等其他可能影響手運(yùn)動(dòng)功能的因素后，發(fā)現(xiàn)WMH中-高負(fù)擔(dān)組與10次雙手輪替、10次雙手手指捏合以及10次手運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間均呈正相關(guān)(β=0.635,0.962,0.518，均P<0.05),詳見(jiàn)表3。

表2 不同WMH嚴(yán)重程度分組間的運(yùn)動(dòng)功能差異

表3 上肢、下肢運(yùn)動(dòng)功能和腦白質(zhì)負(fù)擔(dān)的多因素線性回歸分析

3 討論

本研究探究了WMH負(fù)擔(dān)對(duì)上、下肢運(yùn)動(dòng)功能的影響。結(jié)果顯示W(wǎng)MH的嚴(yán)重程度與步寬及步頻呈正相關(guān)，與步速和步長(zhǎng)無(wú)關(guān)。中-高負(fù)擔(dān)組在Tinetti以及SPPB測(cè)試中得分明顯更低，在TUG試驗(yàn)中的用時(shí)更長(zhǎng)且表現(xiàn)更差。在上肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估方面發(fā)現(xiàn)中-高度WMH會(huì)導(dǎo)致手部運(yùn)動(dòng)功能減退，表現(xiàn)為手活動(dòng)的不靈活。在校正了血管危險(xiǎn)因素以及腔隙性腦梗死等可能影響運(yùn)動(dòng)功能的因素后，結(jié)果未發(fā)生改變。

目前的研究主要集中在WMH與下肢運(yùn)動(dòng)關(guān)系方面。LADIS研究[8]納入639名年齡在65到84歲的老年人，對(duì)其進(jìn)行步速、單腳站立時(shí)間測(cè)量并且應(yīng)用SPPB試驗(yàn)對(duì)其步態(tài)和平衡功能進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示,隨著WMH嚴(yán)重程度的加重，受試者步速逐漸下降、單腳站立時(shí)間變短，在SPPB測(cè)試中重度WMH患者在平衡和步態(tài)方面均表現(xiàn)較差。利用5.6米步行走道測(cè)量受試者步態(tài)數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示W(wǎng)MH與步長(zhǎng)、步寬以及步速存在相關(guān)性，但是與步頻無(wú)關(guān)[5]。另一項(xiàng)研究[4]顯示,WMH與步長(zhǎng)和步寬相關(guān)性更大，與步速和步頻相關(guān)性不大。以上研究顯示W(wǎng)MH與步寬相關(guān)，這與本研究結(jié)果一致。不同之處在于本研究發(fā)現(xiàn)雖然中-重度WMH受試者的步速更慢，但是在校正危險(xiǎn)因素后與WMH無(wú)關(guān)。既往研究[2]顯示,步速下降其實(shí)是步寬變寬以及步長(zhǎng)變短的表現(xiàn)形式，步長(zhǎng)和步寬也可以反映步速的情況，并且相對(duì)于步速更直接和精準(zhǔn)。應(yīng)用彌散張量成像技術(shù)對(duì)WMH的不同部位和傳導(dǎo)束進(jìn)行了評(píng)估，發(fā)現(xiàn)特定部位的WMH(胼胝體、內(nèi)囊、上縱束等)與步速的減慢相關(guān)，而其他腦區(qū)的病變則沒(méi)有對(duì)步速造成影響[9]。本研究未發(fā)現(xiàn)與步速的關(guān)系可能因?yàn)檫x取的受試者WMH損傷部位不同。本研究發(fā)現(xiàn)步頻與WMH密切相關(guān)，既往在這方面的研究較少且結(jié)論也不統(tǒng)一。既往對(duì)于步頻的測(cè)量方式存在差異，可能是造成結(jié)論不一的原因。

除了應(yīng)用步行走道對(duì)受試者下肢功能進(jìn)行定量研究，既往還應(yīng)用了半定量的測(cè)量方法。LADIS研究顯示嚴(yán)重WMH與TUG表現(xiàn)不佳有關(guān)。法國(guó)的3C研究顯示腦室旁WMH與Tinetti得分降低、平衡步態(tài)障礙有關(guān)，但是RUN DMC研究則顯示在校正危險(xiǎn)因素后WMH與Tinetti及TUG測(cè)試均無(wú)關(guān)，但是與步速、步長(zhǎng)相關(guān)[3-4, 6]。本研究結(jié)果提示TUG、Tinetti以及SPPB量表評(píng)價(jià)下肢功能與WMH相關(guān)，卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)步速與WMH的關(guān)系，筆者推測(cè)量表由于在測(cè)量中添加了像站立、串聯(lián)站立、轉(zhuǎn)彎、坐下等活動(dòng)，相對(duì)于直線行走提供了更多靈活性以及平衡功能的信息，能夠更好地反映出微小的下肢運(yùn)動(dòng)功能變化，且本研究受試者普遍活動(dòng)較好，在普通的速度測(cè)量上大多無(wú)異常，而在更加復(fù)雜細(xì)微的測(cè)量中則能夠更好地反映出運(yùn)動(dòng)功能的障礙。不僅如此，既往研究[10]已經(jīng)證明TUG以及Tinetti測(cè)試在評(píng)估老年人跌倒風(fēng)險(xiǎn)上有良好的可信度與靈敏度，可以很好地反映老年人口下肢運(yùn)動(dòng)功能的損傷，且可以作為鍛煉的方法，所以選擇這兩個(gè)量表應(yīng)用于cSVD患者也有很好的適用性。對(duì)于SPPB量表目前應(yīng)用還較少，需要進(jìn)一步的應(yīng)用研究。綜合以上筆者發(fā)現(xiàn)無(wú)論應(yīng)用定量還是半定量測(cè)量方式評(píng)價(jià)下肢運(yùn)動(dòng)功能，均可以反映出WMH對(duì)下肢的影響，聯(lián)合使用更易于準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

相對(duì)于下肢功能,上肢功能更加復(fù)雜與精細(xì)，更能預(yù)示人的衰老、疾病與死亡[11]，但此方面的研究很少。國(guó)內(nèi)的順義研究[6]顯示，重度WMH及腦萎縮會(huì)造成手指輪替時(shí)間明顯延長(zhǎng)，與本研究結(jié)果一致,并未發(fā)現(xiàn)WMH與手指捏合時(shí)間的關(guān)系。而本研究發(fā)現(xiàn)WMH中-高負(fù)擔(dān)組手指捏合及手運(yùn)動(dòng)時(shí)間均會(huì)延長(zhǎng)，這說(shuō)明WMH不僅僅損傷手指的靈活性，對(duì)于前臂功能也有損傷。目前研究結(jié)果不統(tǒng)一的原因可能因?yàn)閷?duì)于手指捏合以及雙手輪替完成次數(shù)的測(cè)量過(guò)少，對(duì)于年齡較輕的患者不能反映出手部功能的微小變化，造成結(jié)果的誤差，適當(dāng)增加測(cè)量次數(shù)以及測(cè)量?jī)?nèi)容可能會(huì)有所幫助。

在WMH導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)功能障礙的機(jī)制方面，研究結(jié)果各不相同。目前認(rèn)為WMH導(dǎo)致腦結(jié)構(gòu)破壞是造成運(yùn)動(dòng)功能障礙的重要原因[5]。既往研究顯示與皮質(zhì)脊髓束受損有關(guān)，該傳導(dǎo)束調(diào)控下肢運(yùn)動(dòng)功能，腦室旁區(qū)域的白質(zhì)正好對(duì)應(yīng)了該傳導(dǎo)束經(jīng)過(guò)的區(qū)域，故而受損會(huì)造成功能障礙[12]。Linortner等[13]的研究則顯示額葉下環(huán)路受損會(huì)導(dǎo)致下肢運(yùn)動(dòng)功能的障礙。其他研究[14]還顯示額葉、頂葉結(jié)構(gòu)破壞造成的丘腦前輻射、上縱束、扣帶、下額枕束和胼胝體在內(nèi)的額頂葉的微結(jié)構(gòu)變化是造成步態(tài)障礙的原因。上肢相對(duì)于下肢對(duì)運(yùn)動(dòng)功能的控制需要更多的傳導(dǎo)束。完成精細(xì)的活動(dòng)需要視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)以及感覺(jué)的聯(lián)合作用[11]。而胼胝體區(qū)聯(lián)系了額、頂、枕部的皮質(zhì)，是運(yùn)動(dòng)控制的重要通路。WMH會(huì)造成胼胝體壓部的視空間信息整合區(qū)受損，該區(qū)域?qū)夏耆耸植窟\(yùn)動(dòng)功能調(diào)控起到很重要的作用，這可能與老年人上肢功能受損有關(guān)[15]。

本研究創(chuàng)新性地應(yīng)用了定量以及半定量指標(biāo)測(cè)量上、下肢運(yùn)動(dòng)功能，探討其與WMH負(fù)擔(dān)的相關(guān)性。本研究也存在不足，首先需要擴(kuò)大樣本量，并且對(duì)受試者進(jìn)行縱向隨訪研究以探究WMH對(duì)運(yùn)動(dòng)功能的長(zhǎng)期影響；第二，需要更精準(zhǔn)的工具測(cè)量運(yùn)動(dòng)功能；最后，需要用影像學(xué)設(shè)備對(duì)WMH的不同分區(qū)及范圍進(jìn)行測(cè)量，以更好地探究其發(fā)病機(jī)制。

綜上所述，本研究發(fā)現(xiàn)無(wú)論應(yīng)用定量指標(biāo)還是半定量工具對(duì)下肢運(yùn)動(dòng)功能評(píng)價(jià)，WMH會(huì)導(dǎo)致下肢功能障礙，造成行走緩慢、步寬變寬。此外，嚴(yán)重的WMH也會(huì)導(dǎo)致受試者上肢運(yùn)動(dòng)功能的障礙，導(dǎo)致手部靈活性下降。運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的測(cè)量，腦部結(jié)構(gòu)的分析隨著技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)早期診斷，早期預(yù)防的目標(biāo)。