颈肌张力障碍患者小脑灰质与小脑脚结构异常的临床意义及表型特征相关性研究

为解决颈肌张力障碍(CD)患者小脑结构改变模式不明确的问题，上海同济医院团队通过多模态MRI技术（包括基于体素、感兴趣区和纤维束的分析方法）对90例CD患者（含52例伴头部震颤trCD和38例无震颤ntrCD）进行研究。发现ntrCD患者小脑蚓部及左侧Crus I灰质体积减少，且与症状严重度(TWSTRS 1)显著相关；trCD患者右侧小脑下脚纤维横截面积(FC)降低。该研究首次揭示不同表型CD患者存在特异性小脑微结构改变，为网络功能障碍理论提供结构基础，发表于《Brain Research Bulletin》。

　　

研究背景与意义
颈肌张力障碍(CD)作为最常见的局灶性肌张力障碍，以颈部不自主扭转为特征，其病理机制长期被认为与基底节功能障碍相关。然而近年临床病理观察和动物实验逐渐揭示小脑在疾病发生中的关键作用——从神经影像学发现的铁沉积异常到深部脑刺激治疗靶点的选择，小脑结构与功能异常的证据不断累积。但现有研究存在三大矛盾：关于小脑灰质体积变化的报道相互矛盾（有研究显示增加、减少或无变化）；针对小脑脚(CP)的白质研究多采用传统体素分析(VBA)，难以区分复杂纤维走向；更重要的是，伴头部震颤(trCD)与不伴震颤(ntrCD)患者的特异性小脑改变模式尚未阐明。这些空白严重制约了对CD异质性病理机制的理解。

针对这些挑战，上海同济医院联合多学科团队开展了一项创新性研究，通过结合基于体素(VBM)、感兴趣区(ROI)和纤维束(FBA)的多层次分析方法，系统探索CD患者小脑灰质与白质微结构的改变特征。研究首次采用能同时评估纤维密度(FD)和横截面积(FC)的fixel-based分析技术，克服传统DTI对交叉纤维解析的局限性，为揭示小脑结构-功能异常提供了更精准的生物学标记。

关键技术方法
研究纳入90例旋转型CD患者（52例trCD/38例ntrCD）和52例健康对照(HC)，采集3T MRI的T1加权和扩散加权图像(DWI)。灰质分析采用SPM12的SUIT工具箱进行小脑分区体积测量；白质分析通过MRtrix3Tissue计算小脑脚(上/中/下CP)的FD、logFC和FDC指标。统计模型控制年龄、性别和颅内体积(TIV)后，采用FDR和FWE校正进行组间比较，并关联临床指标（病程、TWSTRS 1评分）。

主要研究发现

1. 小脑灰质改变呈现表型特异性

• ROI分析显示ntrCD患者存在广泛后部小脑萎缩：左侧Crus I/II、蚓部Crus II/VIIIa/VIIIb/IX的灰质体积较HC显著降低（FDR校正p<0.05），其中左侧Crus I体积与TWSTRS 1评分呈负相关(r=-0.291, p=0.007)，提示该区域可能参与症状严重度调控。
• trCD患者未显示显著灰质改变，但未校正数据提示其与ntrCD在蚓部Crus I/VIIIa等区域存在差异趋势，反映功能代偿可能掩盖结构变化。

1. 小脑脚白质损伤具有通路选择性

• 总体CD患者右侧小脑下脚（含橄榄小脑束和脊髓小脑束）FC值降低，提示感觉传导通路受损。
• 表型分层显示ntrCD患者左侧小脑上脚（含齿状核-红核-丘脑束DRTT）FC减少，可能影响基底节-小脑信息整合；而trCD患者损伤集中于右侧下脚，与震颤网络的重叠暗示不同表型的神经环路基础。

1. 临床关联性验证
   左侧Crus I灰质体积与ntrCD症状严重度的显著关联，首次为小脑结构-功能关系提供直接证据。而白质指标与病程无相关性，提示微结构损伤可能是原发因素而非继发改变。

结论与展望
该研究通过创新性多模态分析方法，揭示CD患者存在小脑灰质-白质联级损伤：ntrCD以感觉运动整合区（Crus I-蚓部后叶）萎缩和传出通路（上脚DRTT）损伤为主，trCD则表现为传入通路（下脚）异常。这些发现为解释临床表型差异提供了结构基础：ntrCD可能源于感觉运动整合障碍，而trCD更倾向感觉传导通路缺陷导致的振荡活动。

研究局限性包括未纳入严重震颤患者和横断面设计，未来需通过纵向研究明确小脑改变与病程的关系。深部脑刺激治疗靶点的选择可参考本研究揭示的通路特异性损伤模式，例如对上脚DRTT的干预可能对ntrCD更具针对性。该成果不仅推进了对CD病理机制的理解，更为小脑相关运动障碍疾病的精准分型提供了影像学生物标志物。