前庭性偏頭痛患者腦皮層形態(tài)學(xué)研究

折霞 張小玲 高潔 張東升 湯敏 嚴(yán)雪嬌 白伏霞 陳麗 張瀝

前庭性偏頭痛（vestibular migraine，VM）是一種常見(jiàn)的反復(fù)發(fā)作性眩暈疾?。?,2］，多發(fā)生于女性［3］，嚴(yán)重眩暈和偏頭痛致使患者喪失勞動(dòng)力。既往基于體素形態(tài)學(xué)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(xué)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(jìn)一步探討VM 可能的神經(jīng)病理機(jī)制提供依據(jù)。

資料與方法

1.臨床資料

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(gè)月，平均病程（106.05±111.84）個(gè)月。其中 5例為視覺(jué)先兆型偏頭痛，15 例為無(wú)先兆型偏頭痛?；颊叩幕举Y料見(jiàn)表1。入組標(biāo)準(zhǔn)符合國(guó)際頭痛協(xié)會(huì)（第3 版）與Baran 學(xué)會(huì)前庭疾患分類委員會(huì)關(guān)于 VM 診斷標(biāo)準(zhǔn)［4,5］：（1）至少發(fā) 作 過(guò) 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(wú)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(xiàng)偏頭痛特征中的至少一項(xiàng)相關(guān)： ①頭痛至少有以下特征中的兩項(xiàng)：位置為單側(cè)、搏動(dòng)性、中度或重度頭痛、日常體力活動(dòng)可加重；②畏光、畏聲；③視覺(jué)先兆。（4）沒(méi)有更好的其他前庭疾病或ICHD 的診斷來(lái)解釋。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）其他類型眩暈；（2）合并有心腦血管疾病及其他內(nèi)科疾病；（3）有藥物或酒精成癮或?yàn)E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(yàn)陽(yáng)性。

正常對(duì)照組為同期到我院體檢中心進(jìn)行健康體檢的健康志愿者，共20 名（體檢報(bào)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(wú)頭痛家族史。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）無(wú)顱腦外傷史；（2）無(wú)神經(jīng)精性神疾病 ；（3）無(wú) MR 檢查禁忌證；（4）妊娠試驗(yàn)陽(yáng)性。本研究經(jīng)過(guò)陜西省人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，受試者均簽署了知情同意書。

2.檢查方法

所有患者在 VM 發(fā)作間歇期（發(fā)作3～7 d）進(jìn)行 MRI 掃描， 采用 Philips Ingenia 3.0 T 超導(dǎo) 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(wú)間隔 ，體素1.0 mm×1.0 mm×1.0 mm， 視野 256 mm×256 mm，帶寬 200 Hz。

3.圖像預(yù)處理及分析

所有被試者數(shù)據(jù)均在Matlab（2014）平臺(tái)，采用 SPM 12 軟 件 的 CAT 12 工 具 箱 （http://dbm.neuro.uni-jena.de/cat12/） 對(duì)腦結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化預(yù)處理，完成3D-T1WI 圖像皮質(zhì)表面的重組［6］：（1）配準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化：3D-T1WI 圖像空間配準(zhǔn)到蒙特利爾神經(jīng)病學(xué)研究所標(biāo)準(zhǔn)解剖空間。（2）分割：將配準(zhǔn)后的3D-T1WI 圖像分割為灰質(zhì)、 白質(zhì)和腦脊液，并對(duì)分割后的灰質(zhì)圖像進(jìn)行強(qiáng)度的校正。（3）自動(dòng)化重組腦表面，包括皮質(zhì)表面配準(zhǔn)、折疊表面的膨脹曲面細(xì)分和拓?fù)鋵W(xué)缺陷的自動(dòng)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。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

預(yù)處理理完畢后的VM 組和正常對(duì)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(jìn)行模型的參數(shù)估計(jì)，然后兩組間皮質(zhì)厚度差異進(jìn)行兩樣本t 檢驗(yàn)，年齡、性別、受教育程度作為統(tǒng)計(jì)協(xié)變量，統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著水平設(shè)為P＜0.05。

用SPSS 20.0 進(jìn)行相關(guān)分析，對(duì)患者組臨床參量（疾病病程、發(fā)作頻率、頭痛強(qiáng)度、偏頭痛殘疾程度評(píng)估問(wèn)卷、頭痛影響測(cè)試、分?jǐn)?shù)與異常的皮層厚度腦區(qū)進(jìn)行Pearson 相關(guān)性分析，年齡、性別、受教育程度作為統(tǒng)計(jì)協(xié)變量， 統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著水平設(shè)為P＜0.05。

結(jié) 果

1.一般資料結(jié)果

VM 組與正常對(duì)照組在年齡、性別、受教育年限方面差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）（表1）。

表1 前庭性偏頭痛組與正常對(duì)照組一般資料比較

2.灰質(zhì)體積比較

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(duì)照組相比減少， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)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(fù)相關(guān)（r=-0.065，P=0.002）（圖2）。

討 論

圖1 VM 組較正常對(duì)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(guān)關(guān)系（P＜0.05）

表2 VM 患者皮層厚度減低腦區(qū)

CAT12 是一種簡(jiǎn)單、 易操作的皮層厚度處理方法，較基于體素形態(tài)學(xué)測(cè)量（VBM）能更好反映局部皮質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。因此，本研究采用基于表面的皮層厚度分析方法對(duì)VM 患者進(jìn)行全腦皮層厚度分析，客觀、敏感地評(píng)估患者腦組織結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)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(duì)照組減少，且右側(cè)額上回皮層厚度與疾病病程呈負(fù)相關(guān)。提示VM 患者存在廣泛的皮層厚度異常， 長(zhǎng)期和反復(fù)發(fā)作的的眩暈和偏頭痛可能導(dǎo)致了皮層結(jié)構(gòu)的異常改變， 這一發(fā)現(xiàn)將為VM 的神經(jīng)病理機(jī)制提供的影像學(xué)依據(jù)。

目前，有關(guān)VM 患者腦灰質(zhì)體積的研究較多，其中 Obermann 等［7］應(yīng) 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(xiàng)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(duì)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(jué)皮層、視覺(jué)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(jué)皮層和額葉［10-12］。本研究發(fā)現(xiàn)前庭性偏頭痛多個(gè)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(jié)構(gòu)存在異常， 與之前偏頭痛皮層厚度研究部分一致。一項(xiàng)薈萃分析認(rèn)為前額葉是偏頭痛結(jié)構(gòu)變化相關(guān)的最關(guān)鍵腦區(qū)［13,14］，本研究也發(fā)現(xiàn) VM患者前額葉多個(gè)腦區(qū)存在皮層厚度異常。以往研究認(rèn)為前額葉皮層參與人體的情感、學(xué)習(xí)、認(rèn)知、記憶等功能，可以接收疼痛相關(guān)腦區(qū)（初級(jí)軀體感覺(jué)皮層、前扣帶回、次級(jí)感覺(jué)皮層、腦島和丘腦等）的感覺(jué)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(huì)引起該區(qū)相應(yīng)功能的改變。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)額上回皮層厚度與疾病病程呈負(fù)相關(guān)， 揭示反復(fù)發(fā)作的偏頭痛和眩暈會(huì)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(gè)潛在生物學(xué)指標(biāo)。而顳葉皮層參與多感覺(jué)信息整合加工，VM 患者顳葉皮層厚度變薄可能導(dǎo)致其多感覺(jué)處理異常， 影響疼痛信息的加工和感覺(jué)信息的整合能力，從而表現(xiàn)可能放大視覺(jué)（畏光）、聽(tīng)覺(jué)（畏聲）或嗅覺(jué)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(fù)頭痛、眩暈或疾病進(jìn)展過(guò)程中會(huì)累及多個(gè)疼痛處理腦區(qū)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常， 進(jìn)而導(dǎo)致VM 患者表現(xiàn)為臨床癥狀復(fù)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(lái)會(huì)聯(lián)合多種影像學(xué)分析方法分析VM 患者腦結(jié)構(gòu)和功能的異常。