《Frontiers in Aging Neuroscience》:Gait performance in cerebral small vessel disease: associations with cognitive and oculomotor function and exploratory mediation analyses
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背景:脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)中的步态损害具有异质性,可能无法完全用常规结构MRI标志物解释。研究人员调查了神经影像学负荷、认知功能和眼动功能与CSVD步态表现的关联,并探索了CSVD负荷与步态损害之间
背景:脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)中的步态损害具有异质性,可能无法完全用常规结构MRI标志物解释。研究人员调查了神经影像学负荷、认知功能和眼动功能与CSVD步态表现的关联,并探索了CSVD负荷与步态损害之间潜在的间接关联。
方法:研究纳入65例CSVD个体和35名对照参与者。所有参与者均接受定量步态评估、标准化神经心理学评估和眼动记录。在调整总CSVD负荷评分后,比较伴有和不伴有步态障碍的患者。相关性分析评估神经影像学标志物、认知和眼动指标与步态参数之间的关联。探索性中介分析检验认知和眼动指标作为总CSVD负荷与步态表现之间潜在的统计间接通路。
结果:与对照参与者相比,CSVD患者的步态、认知和眼动表现较差(P < 0.05)。尽管总CSVD负荷相当,伴有步态障碍的患者表现出更差的执行功能和视空间能力、更长的眼跳潜伏期、更低的注视稳定性以及更低的反向眼跳准确性(FDR校正P < 0.05)。总CSVD负荷和血管周围间隙(perivascular spaces,PVS)负荷与认知、步态和眼动指标相关。在探索性中介分析中,连线测试B部分(Trail Making Test-B)的表现显示出总CSVD负荷与步态损害之间的显著间接关联,且无显著的残余直接关联。连线测试A部分的表现、注视稳定性和眼跳潜伏期也显示出显著的间接关联,而相应的直接关联仍显著。
结论:执行功能和眼动功能障碍与CSVD步态损害相关,并可能部分解释总CSVD负荷与步态表现之间的关联。这些探索性发现需要在更大规模的纵向研究中得到证实。
论文解读:
脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)在老年人群中常见,是血管性认知衰退和行走困难的重要来源。步态受累者跌倒风险、日常生活依赖和死亡风险均升高。然而,影像学异常与步态表现之间并非简单对应,白质高信号或腔隙性梗死负荷相似的患者步态差异可能很大。这表明常规影像可见的微血管损伤量不足以解释步态损害,认知控制、眼动控制或更广泛的脑网络破坏可能参与其中。已有研究多聚焦白质高信号与步速等单一指标,且组间疾病严重度控制不足,导致结论不一。眼动记录可非侵入性地反映前额叶、基底节、脑干和小脑等广泛网络的功能,这些区域也参与认知和协调运动。因此,研究人员同时结合步态、认知和眼动评估,探讨CSVD负荷与步态损害之间潜在的间接通路。
研究纳入2022年11月至2023年8月间大连医科大学附属第一医院神经内科连续招募的75例CSVD患者,排除未完成全部评估者后共65例,另纳入35名对照。所有受试者接受可穿戴传感器定量步态分析、标准化神经心理学评估和眼动追踪。根据定时起立行走测试(Timed Up and Go Test,TUG)时间将患者分为伴步态障碍(TUG≥11.5秒)和不伴步态障碍组,并调整总CSVD负荷评分。采用相关性分析和探索性中介分析(5000次偏差校正bootstrap)评估认知和眼动指标作为统计间接通路的可能性。
主要结果:
3.1 参与者特征与神经影像学负荷:CSVD组与对照组年龄、性别、体质量指数和受教育年限无显著差异,但高血压和卒中史比例更高。CSVD组Fazekas评分(脑室旁和深部白质高信号)、Potter评分(血管周围间隙)、脑微出血解剖评分及总CSVD负荷均显著高于对照组,而全脑皮质萎缩评分无组间差异。
3.2 步态、认知、眼动、神经精神及日常功能的组间差异:与对照组相比,CSVD组TUG时间更长、Tinetti评分更低、步速更慢、步长更短、步长变异性更大;MMSE、MoCA、画钟测试得分更低,连线测试A和B耗时更长;重叠眼跳潜伏期延长、反向眼跳准确性下降、侧视准确性降低;HAMA、HAMD和ADL评分升高。所有差异经FDR校正后仍显著。
3.3 有和无步态障碍CSVD患者的认知和眼动特征:在总CSVD负荷和脑微血管解剖评分无组间差异的前提下,伴步态障碍的CSVD患者表现出更差的MMSE、MoCA、画钟、线段方向判断成绩,连线测试A和B耗时更长;眼动方面,侧视偏差次数更多、重叠眼跳潜伏期更长、反向眼跳准确性更低、水平平滑追踪偏差次数更多。波士顿命名测试和数字广度测试无显著组间差异。
3.4 神经影像、步态、认知和眼动指标之间的相关性:总CSVD负荷与TUG时间、连线测试耗时、重叠眼跳潜伏期呈正相关,与Tinetti评分、MMSE、MoCA得分呈负相关。个体影像标志物中,Potter评分(血管周围间隙)与步态、认知和眼动指标的关联最为一致。
3.5 CSVD负荷与步态表现关联的中介分析:以总CSVD负荷为暴露、TUG时间为结局、连线测试B为中介变量时,间接效应显著(间接效应=0.81,95%CI 0.21–1.76),直接效应不显著,提示执行功能完全中介。连线测试A和重叠眼跳潜伏期也显示显著间接效应,但直接效应仍显著(中介比例分别为32.6%和19.9%)。以血管周围间隙严重度为暴露时,连线测试B和侧视偏差计数均显示显著间接效应。反向敏感性分析中,将TUG与连线测试B互换后间接效应不显著,支持方向性假设。
讨论部分总结:研究人员认为执行功能障碍可能部分解释CSVD负荷与步态损害之间的关联,符合认知中介模型。血管周围间隙负荷与认知和步态损害的一致性关联提示其可能反映血管周围液体运输或类淋巴清除功能异常,但本研究未直接检测类淋巴功能,属于探索性结论。眼动指标可捕捉脑网络功能障碍,可能有助于识别步态受损风险患者。研究局限性包括横断面设计无法确定因果关系、单中心小样本、半定量影像评分未全面反映结构损伤、中介模型未校正多重检验等。
研究结论:执行功能和眼动异常与CSVD步态损害相关,且被识别为MRI定义的CSVD负荷与步态表现之间的显著统计间接通路。基底节血管周围间隙负荷亦与认知、眼动和步态指标相关。这些发现提示认知和眼动评估可补充常规MRI标志物以刻画CSVD步态损害,但需纵向研究确认其预测价值和治疗靶点意义。