折霞 張小玲 高潔 張東升 湯敏 嚴雪嬌 白伏霞 陳麗 張瀝
前庭性偏頭痛(vestibular migraine,VM)是一種常見的反復發(fā)作性眩暈疾?。?,2],多發(fā)生于女性[3],嚴重眩暈和偏頭痛致使患者喪失勞動力。既往基于體素形態(tài)學分析發(fā)現(xiàn)前庭性偏頭痛患者存在皮層體積的異常, 皮層厚度可特異性地反映VM 患者皮層形態(tài)的改變, 本研究基于表面形態(tài)學分析VM 患者腦皮層厚度異常改變, 以及探討這些皮層厚度異常改變的臨床意義, 為進一步探討VM 可能的神經(jīng)病理機制提供依據(jù)。
選擇 2016年6月~2018年10月陜西省人民醫(yī)院眩暈門診患者 20 例,其中男2 例,女18 例,年齡 23~58 歲,平均(38.80±11.34)歲,病程為 12~456 個月,平均病程(106.05±111.84)個月。其中 5例為視覺先兆型偏頭痛,15 例為無先兆型偏頭痛?;颊叩幕举Y料見表1。入組標準符合國際頭痛協(xié)會(第3 版)與Baran 學會前庭疾患分類委員會關于 VM 診斷標準[4,5]:(1)至少發(fā) 作 過 5 次 中度或重度的前庭癥狀, 每次持續(xù) 5 min~72 h。(2)現(xiàn)在或既往有先兆型/無先兆型偏頭痛病史。(3)至少有一半以上的發(fā)作與以下三項偏頭痛特征中的至少一項相關: ①頭痛至少有以下特征中的兩項:位置為單側(cè)、搏動性、中度或重度頭痛、日常體力活動可加重;②畏光、畏聲;③視覺先兆。(4)沒有更好的其他前庭疾病或ICHD 的診斷來解釋。排除標準:(1)其他類型眩暈;(2)合并有心腦血管疾病及其他內(nèi)科疾?。唬?)有藥物或酒精成癮或濫用史;(4)有 MR 檢查禁忌證;(5)左利手;(6)既往有神經(jīng)、精神疾病、平衡障礙疾病或其他系統(tǒng)頸部的病史;(7)顱腦外傷史;(8)妊娠試驗陽性。
正常對照組為同期到我院體檢中心進行健康體檢的健康志愿者,共20 名(體檢報告正常),與病例組患者的年齡、性別、受教育程度均相匹配,年齡 21~57 歲,平均(37.60±11.84)歲。均無頭痛家族史。排除標準:(1)無顱腦外傷史;(2)無神經(jīng)精性神疾病 ;(3)無 MR 檢查禁忌證;(4)妊娠試驗陽性。本研究經(jīng)過陜西省人民醫(yī)院倫理委員會批準,受試者均簽署了知情同意書。
所有患者在 VM 發(fā)作間歇期(發(fā)作3~7 d)進行 MRI 掃描, 采用 Philips Ingenia 3.0 T 超導 MR磁共振掃描儀,采用頭顱專用16 通道線圈。高分辨T1WI 為全腦矢狀位成像,掃描參數(shù):快速梯度回波序列, 翻轉(zhuǎn)角 9°,TR 1900 ms,TE 2.26 ms,TI 900 ms,矩陣 256×256,層厚 1 mm,無間隔 ,體素1.0 mm×1.0 mm×1.0 mm, 視野 256 mm×256 mm,帶寬 200 Hz。
所有被試者數(shù)據(jù)均在Matlab(2014)平臺,采用 SPM 12 軟 件 的 CAT 12 工 具 箱 (http://dbm.neuro.uni-jena.de/cat12/) 對腦結構數(shù)據(jù)進行自動化預處理,完成3D-T1WI 圖像皮質(zhì)表面的重組[6]:(1)配準和標準化:3D-T1WI 圖像空間配準到蒙特利爾神經(jīng)病學研究所標準解剖空間。(2)分割:將配準后的3D-T1WI 圖像分割為灰質(zhì)、 白質(zhì)和腦脊液,并對分割后的灰質(zhì)圖像進行強度的校正。(3)自動化重組腦表面,包括皮質(zhì)表面配準、折疊表面的膨脹曲面細分和拓撲學缺陷的自動校正。(4)圖像質(zhì)量控制:檢查所有圖像的同質(zhì)性。(5)空間平滑,平滑核大小為15 mm,目的提高圖像信噪比。
預處理理完畢后的VM 組和正常對照組皮層厚度圖像用CA12 工具箱建立基于表面的線性模型,進行模型的參數(shù)估計,然后兩組間皮質(zhì)厚度差異進行兩樣本t 檢驗,年齡、性別、受教育程度作為統(tǒng)計協(xié)變量,統(tǒng)計學顯著水平設為P<0.05。
用SPSS 20.0 進行相關分析,對患者組臨床參量(疾病病程、發(fā)作頻率、頭痛強度、偏頭痛殘疾程度評估問卷、頭痛影響測試、分數(shù)與異常的皮層厚度腦區(qū)進行Pearson 相關性分析,年齡、性別、受教育程度作為統(tǒng)計協(xié)變量, 統(tǒng)計學顯著水平設為P<0.05。
VM 組與正常對照組在年齡、性別、受教育年限方面差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)(表1)。
表1 前庭性偏頭痛組與正常對照組一般資料比較
VM 患者的左側(cè)舌回、額下回島蓋區(qū)、右側(cè)額上回、顳上回、距狀旁回、舌回、額下回島蓋區(qū)及三角區(qū)皮層厚度與正常對照組相比減少, 差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,F(xiàn)DR 校正)(表2,圖1)。右側(cè)額上回皮層厚度與疾病病程呈負相關(r=-0.065,P=0.002)(圖2)。
圖1 VM 組較正常對照組皮層厚度減低腦區(qū)分布(P<0.05,F(xiàn)DR-corrected)
圖2 右側(cè)額上回皮層厚度與疾病病程相關關系(P<0.05)
表2 VM 患者皮層厚度減低腦區(qū)
CAT12 是一種簡單、 易操作的皮層厚度處理方法,較基于體素形態(tài)學測量(VBM)能更好反映局部皮質(zhì)結構的改變。因此,本研究采用基于表面的皮層厚度分析方法對VM 患者進行全腦皮層厚度分析,客觀、敏感地評估患者腦組織結構形態(tài)學異常。研究發(fā)現(xiàn)VM 患者左側(cè)舌回、 額下回島蓋區(qū)、右側(cè)額上回、顳上回、距狀旁回、舌回、額下回島蓋區(qū)及三角區(qū)皮層厚度較正常對照組減少,且右側(cè)額上回皮層厚度與疾病病程呈負相關。提示VM 患者存在廣泛的皮層厚度異常, 長期和反復發(fā)作的的眩暈和偏頭痛可能導致了皮層結構的異常改變, 這一發(fā)現(xiàn)將為VM 的神經(jīng)病理機制提供的影像學依據(jù)。
目前,有關VM 患者腦灰質(zhì)體積的研究較多,其中 Obermann 等[7]應 用 VBM 方法發(fā)現(xiàn) VM 患者顳葉、前額葉、扣帶回、頂葉、島葉、枕葉灰質(zhì)體積減小,相反,最近一項VBM 方法研究發(fā)現(xiàn)VM 患者額葉、枕葉灰質(zhì)體積增加[8]。而前期 VBM 研究也發(fā)現(xiàn)VM 患者存在廣泛的腦灰質(zhì)體積減少,主要位于額葉、頂葉、島葉、中央溝蓋區(qū)[9]。針對偏頭痛患者皮層厚度研究發(fā)現(xiàn)皮層厚度增加腦區(qū)主要位于軀體感覺皮層、視覺皮層、額葉、顳枕葉皮層; 皮層厚度減低腦區(qū)主要位于軀體感覺皮層和額葉[10-12]。本研究發(fā)現(xiàn)前庭性偏頭痛多個腦區(qū)皮層厚度減低,主要位于額上回、舌回、距狀旁回、顳上回、額下回島蓋區(qū)及三角區(qū),提示前庭性偏頭痛腦結構存在異常, 與之前偏頭痛皮層厚度研究部分一致。一項薈萃分析認為前額葉是偏頭痛結構變化相關的最關鍵腦區(qū)[13,14],本研究也發(fā)現(xiàn) VM患者前額葉多個腦區(qū)存在皮層厚度異常。以往研究認為前額葉皮層參與人體的情感、學習、認知、記憶等功能,可以接收疼痛相關腦區(qū)(初級軀體感覺皮層、前扣帶回、次級感覺皮層、腦島和丘腦等)的感覺信息并具有調(diào)節(jié)腦內(nèi)鎮(zhèn)痛的作用[15-19],故前額葉皮層厚度受損可能會引起該區(qū)相應功能的改變。相關性分析發(fā)現(xiàn)額上回皮層厚度與疾病病程呈負相關, 揭示反復發(fā)作的偏頭痛和眩暈會造成該區(qū)的累積損傷,從而加重患者疼痛,表明額上回皮層厚度可以作為VM 腦損傷的一個潛在生物學指標。而顳葉皮層參與多感覺信息整合加工,VM 患者顳葉皮層厚度變薄可能導致其多感覺處理異常, 影響疼痛信息的加工和感覺信息的整合能力,從而表現(xiàn)可能放大視覺(畏光)、聽覺(畏聲)或嗅覺等刺激[20,21]。另外研究也發(fā)現(xiàn)距狀旁回及舌回皮層厚度變薄,可能在反復頭痛、眩暈或疾病進展過程中會累及多個疼痛處理腦區(qū)出現(xiàn)結構異常, 進而導致VM 患者表現(xiàn)為臨床癥狀復雜的神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
本研究的局限性:首先,樣本量較少,其次,研究方法單一。未來會聯(lián)合多種影像學分析方法分析VM 患者腦結構和功能的異常。