許斐，李陽，郭晉瑜

腦小血管?。╟erebral small vessel disease，CSVD）是指由于各種病因影響腦內(nèi)小動(dòng)脈、微動(dòng)脈、毛細(xì)血管、微靜脈和小靜脈所導(dǎo)致的一系列臨床、影像、病理綜合征[1]。CSVD 約占全球卒中的20%，主要累及的血管直徑約40～200 μm，構(gòu)成了大腦供血的基本單位，對(duì)維持大腦的功能具有重要的作用[2,3]。CSVD在影像學(xué)主要表現(xiàn)為白質(zhì)高信號(hào)、腔隙、血管周圍間隙擴(kuò)大、微出血、新近的小皮質(zhì)下梗死和腦萎縮等[3]。臨床中，CSVD 患者常表現(xiàn)為認(rèn)知障礙、步態(tài)障礙、情緒和行為障礙、膀胱功能障礙等[4,5]。其中，步態(tài)障礙是影響患者生活質(zhì)量的重要原因，與患者住院率、死亡率等意外事故的增加及不良的預(yù)后等密切相關(guān)[3]。本文擬對(duì)步態(tài)的測(cè)量、發(fā)生機(jī)制及影響CSVD步態(tài)障礙的相關(guān)因素展開論述。

1 步態(tài)評(píng)估及相關(guān)參數(shù)

從一側(cè)足跟著地到下一次足跟著地的過程稱為一個(gè)步態(tài)周期，包括支撐相和擺動(dòng)相兩部分。支撐相是下肢接觸地面及承受重力的時(shí)間，擺動(dòng)相是足離開地面向前邁步到再次落地之間的時(shí)間。臨床上進(jìn)一步將步態(tài)參數(shù)分為時(shí)間、距離、角度及動(dòng)力4個(gè)參數(shù)。時(shí)間參數(shù)是指與步行相關(guān)的時(shí)間事件，如起步時(shí)間、跨步時(shí)間、支撐期、擺動(dòng)相；由于步速、步頻分別是指單位時(shí)間內(nèi)行走的距離、步數(shù)，與時(shí)間密切相關(guān)，因此也作為時(shí)間參數(shù)。距離參數(shù)包括步長(zhǎng)、步幅、步寬、抬腳高度等。角度參數(shù)包括足夾角、俯仰角、翻轉(zhuǎn)角等。動(dòng)力參數(shù)有地返力、重力加速度等[6]。目前臨床主要采用基于影像和傳感器的檢測(cè)技術(shù)對(duì)步態(tài)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。此外，立體視覺技術(shù)需要通過視覺圖像處理獲得[7]，分析時(shí)間的紅外相機(jī)是一種新型小巧的可以獲取目標(biāo)3D 數(shù)據(jù)的立體成像設(shè)備[8]，此外還有紅外熱成像法以及壓力墊和可穿戴步態(tài)采集系統(tǒng)[9,10]。由于可穿戴設(shè)備可采集最原始的步態(tài)信息，分析的結(jié)果最真實(shí)客觀，因此應(yīng)用范圍越來越廣泛。

2 CSVD步態(tài)障礙的發(fā)生機(jī)制

最早西班牙學(xué)者通過使用步態(tài)和平衡指數(shù)測(cè)量CSVD的步態(tài)，結(jié)果顯示步態(tài)障礙是CSVD的典型特征[11]。有研究通過步態(tài)分析和腦灌注測(cè)量探究CSVD 步態(tài)障礙的機(jī)制，結(jié)果表明與非步態(tài)障礙組相比，步態(tài)障礙組的雙支撐時(shí)間和步幅較長(zhǎng)，行走速度較慢。同時(shí)，大腦灌注在補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)、外側(cè)前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、初級(jí)運(yùn)動(dòng)和軀體感覺區(qū)、視覺區(qū)、基底神經(jīng)節(jié)和小腦部位明顯增加，步態(tài)誘導(dǎo)的灌注改變?cè)谘a(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)、視皮質(zhì)和丘腦中比例減少，這提示白質(zhì)病變的步態(tài)障礙與基底神經(jīng)節(jié)-丘腦-皮質(zhì)環(huán)路的神經(jīng)環(huán)路密切相關(guān)[12,13]。法國(guó)的一項(xiàng)研究證實(shí)了尾狀核萎縮和步速減慢顯著相關(guān)[14]；美國(guó)心血管病健康研究提示右側(cè)蒼白球體積與步寬相關(guān)[15]；荷蘭大學(xué)的RUN 研究證實(shí)基底節(jié)微出血與步幅變短、直立行走時(shí)間變長(zhǎng)密切相關(guān)[16]。這些研究均提示CSVD 的步態(tài)障礙與基底神經(jīng)節(jié)的損傷有關(guān)。

前瞻性城鄉(xiāng)流行病學(xué)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)前額葉皮質(zhì)體積減少與步速降低有顯著相關(guān)性[17]。另外，CSVD患者的注意力、信息的處理和加工能力等認(rèn)知功能早期即可受累。認(rèn)知障礙和步態(tài)障礙同時(shí)出現(xiàn)，加重CSVD 患者的步態(tài)異常，這也是導(dǎo)致步態(tài)障礙的一個(gè)重要機(jī)制。步態(tài)一直被認(rèn)為是一種高度自動(dòng)化的運(yùn)動(dòng)任務(wù)，只需要很少的高級(jí)認(rèn)知參與，但越來越多的證據(jù)表明執(zhí)行功能的改變與步態(tài)障礙有關(guān)。步態(tài)的注意力需求經(jīng)常使用認(rèn)知-步態(tài)雙任務(wù)方法進(jìn)行測(cè)試[18]。加拿大協(xié)會(huì)提出，對(duì)老年退行性疾病步態(tài)的評(píng)估中，受試者在參與步態(tài)任務(wù)的同時(shí)需進(jìn)行100連續(xù)減1、減7、動(dòng)物列名等測(cè)試，這更有利于篩選出具有注意力和執(zhí)行功能缺陷的人群[19,20]。新證據(jù)表明，步態(tài)緩慢和執(zhí)行功能障礙是CSVD的早期現(xiàn)象，并可能進(jìn)一步發(fā)展為跌倒和癡呆。這些早期表現(xiàn)可被視為“腦衰竭”，它們的同時(shí)出現(xiàn)表明它們可能具有共同的潛在機(jī)制。大腦皮質(zhì)控制運(yùn)動(dòng)功能，而復(fù)雜的認(rèn)知功能（如執(zhí)行功能）則與運(yùn)動(dòng)共享相同的大腦網(wǎng)絡(luò)[21]。執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)的時(shí)候，注意力被分配，影響到每一個(gè)任務(wù)的完成效果。在正常人的大腦中，當(dāng)同時(shí)執(zhí)行2 項(xiàng)任務(wù)的注意力需求未超過中樞的處理能力，任務(wù)會(huì)被順利完成；反之如果中樞處理能力不足時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)任務(wù)的相互干擾[22-24]。許多研究者采用近紅外光譜技術(shù)、功能磁共振等觀察雙任務(wù)條件下的大腦活動(dòng)，均證實(shí)了這一理論機(jī)制[25,26]。

3 CSVD步態(tài)障礙與影像學(xué)改變

3.1 CSVD步態(tài)障礙與白質(zhì)完整性喪失

白質(zhì)病變是CSVD中患病率最高的疾病，de Laat KF等[19-21]通過基于體素的形態(tài)測(cè)量分析來研究白質(zhì)病變的位置與步態(tài)之間的關(guān)系，結(jié)果表明白質(zhì)病變與步態(tài)速度較低、步幅較短、步幅較寬有關(guān)，尤以半卵圓中心和腦室周圍額葉為主，在胼胝體，尤其是膝上發(fā)現(xiàn)了最強(qiáng)的相關(guān)性。另外參與對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的認(rèn)知控制的前額葉皮質(zhì)與步態(tài)異常相關(guān)性更強(qiáng)[27]。2017年國(guó)外研究者使用彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）研究了CSVD中微觀大腦結(jié)構(gòu)變化和步態(tài)下降之間的縱向聯(lián)系，分別在基線和隨訪期間進(jìn)行評(píng)估。結(jié)果表明步幅下降與白質(zhì)病變相關(guān)；同時(shí)基于空間統(tǒng)計(jì)分析顯示，步幅下降與部分各向異性下降和平均擴(kuò)散系數(shù)增加之間存在顯著的相關(guān)性，其中在胼胝體和放射冠中相關(guān)性最強(qiáng)。另一項(xiàng)研究表明白質(zhì)完整性喪失與CSVD患者5年隨訪后的步態(tài)參數(shù)下降有關(guān)[28]。

de Laat KF 等[19-21]研究認(rèn)為CSVD 患者的步態(tài)障礙可能還涉及到其他因素，包括病變位置和伴隨發(fā)生腔隙性梗死的數(shù)量。他們進(jìn)一步探討了白質(zhì)病變和腔隙性梗死的嚴(yán)重程度和部位對(duì)步態(tài)的影響，通過人工分割和自動(dòng)化區(qū)分不同區(qū)域評(píng)估腦白質(zhì)病變體積，使用電子人行道定量評(píng)估步態(tài)，結(jié)果表明白質(zhì)病變和腔隙性梗死均與步態(tài)參數(shù)獨(dú)立相關(guān)，同時(shí)認(rèn)為步幅是白質(zhì)病變相關(guān)的最敏感參數(shù)[29]。另一項(xiàng)通過結(jié)構(gòu)影像學(xué)探討步態(tài)與彌散張量成像評(píng)估的白質(zhì)完整性關(guān)系的研究顯示白質(zhì)病變、腔隙性梗死和感興趣區(qū)域內(nèi)的平均擴(kuò)散率和分?jǐn)?shù)各向異性與定量和半定量步態(tài)參數(shù)相關(guān)，而且平均擴(kuò)散系數(shù)在白質(zhì)病變和步態(tài)參數(shù)間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[30]。

3.2 CSVD步態(tài)障礙與皮質(zhì)厚度

研究者發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)厚度與CSVD 患者的步態(tài)障礙相關(guān)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)前額葉眶面、腹外側(cè)前額葉皮質(zhì)、頂葉、下頂葉、扣帶區(qū)和視聯(lián)合皮質(zhì)的皮質(zhì)厚度與步幅呈正相關(guān)；主輔運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)、扣帶回皮質(zhì)厚度與步幅呈正相關(guān)；前額葉眶面、腹外側(cè)前額葉、前扣帶皮質(zhì)、尤其是頂葉下、顳上回厚度與步幅呈負(fù)相關(guān)[31]。另有研究者探討了步態(tài)障礙與腦白質(zhì)完整性和皮質(zhì)厚度的關(guān)系，結(jié)果表明側(cè)腦室旁白質(zhì)完整性的破壞與步態(tài)障礙有關(guān)，步態(tài)障礙與額頂葉、雙側(cè)胼胝體、雙側(cè)額外側(cè)顳頂枕葉皮質(zhì)變薄有關(guān)[32]。

3.3 CSVD步態(tài)障礙與CSVD總體負(fù)擔(dān)

CSVD是一種全腦系統(tǒng)疾病，除了白質(zhì)病變、腔隙性梗死及皮質(zhì)厚度，還有很多其他影像學(xué)標(biāo)志物。為了探究CSVD的單一標(biāo)記物或其組合是否會(huì)影響老年人的步態(tài)和平衡功能，2017年P(guān)inter D 等[33]采用頭顱核磁記錄單個(gè)CSVD 影像學(xué)標(biāo)記物和整體CSVD 評(píng)分對(duì)患者步態(tài)的影響。結(jié)果表明，CSVD 影像學(xué)標(biāo)志物越多，步態(tài)速度的損傷越明顯?，F(xiàn)在，有學(xué)者根據(jù)各個(gè)標(biāo)志物在腦損傷中所占權(quán)重給予相應(yīng)賦值得出CSVD總體負(fù)擔(dān)，評(píng)估不同CSVD影像學(xué)特征對(duì)整個(gè)大腦的累積效應(yīng)，而不是考慮單個(gè)特征，可能更好地分析其與CSVD 相關(guān)的腦損傷的關(guān)系。一項(xiàng)荷蘭的觀察性研究中納入133 例記憶門診患者，采用CSVD總體負(fù)擔(dān)3分法，利用簡(jiǎn)易機(jī)體功能評(píng)估，如平衡、步速、椅子站立測(cè)試，結(jié)果表明CSVD總體負(fù)擔(dān)與運(yùn)動(dòng)障礙有關(guān)，且評(píng)分越高的CSVD 患者，運(yùn)動(dòng)功能下降越嚴(yán)重[34]。另一項(xiàng)在社區(qū)老年人中進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，CSVD 總體負(fù)擔(dān)與6 米步行測(cè)試中步速減少相關(guān)。Li P等[26]探討了不同的影像學(xué)標(biāo)記的CSVD或總CSVD 負(fù)擔(dān)和步態(tài)障礙之間的關(guān)系，結(jié)果顯示總CSVD 負(fù)擔(dān)與3 米行走呈正相關(guān)，同時(shí)CSVD 負(fù)擔(dān)越重，步幅越短，Timed-Up-and-Go測(cè)試時(shí)間越長(zhǎng)。白質(zhì)病變和腦微出血與跨步時(shí)間延長(zhǎng)和Timed-Up-and-Go測(cè)試時(shí)間延長(zhǎng)相關(guān)。總之，CSVD影像學(xué)標(biāo)志物與步態(tài)障礙有關(guān)。不同的CSVD成像標(biāo)記可能通過不同的途徑引起步態(tài)障礙，機(jī)制尚不太明確[35]。

目前CSVD 是以影像學(xué)表現(xiàn)為診斷標(biāo)準(zhǔn)的疾病，而CSVD影像會(huì)隨著年齡而改變，同時(shí)隨著年齡的增長(zhǎng)，對(duì)姿勢(shì)控制和步態(tài)的認(rèn)知參與也會(huì)增加[36]，從而影響CSVD 的步態(tài)?？v向研究表明，在額葉和顳葉區(qū)域，皮質(zhì)灰質(zhì)體積在成年期呈線性下降；而其他區(qū)域，如初級(jí)視覺皮質(zhì)、頂葉和嗅內(nèi)皮質(zhì)在成年期相對(duì)穩(wěn)定[37]；背外側(cè)前額葉皮質(zhì)和前額葉眶面皮質(zhì)等區(qū)域似乎對(duì)年齡最敏感[38]；盡管大多數(shù)研究中將年齡范圍縮小，但它仍然是步態(tài)功能差異的重要因素[39-41]。因此，控制年齡因素對(duì)今后研究CSVD與步態(tài)之間的關(guān)系也至關(guān)重要。

4 討論和展望

步態(tài)障礙是CSVD 的重要臨床表現(xiàn)，會(huì)影響患者的生活質(zhì)量，后期可能增加致殘率和死亡率?；坠?jié)的核團(tuán)受損、連接破壞，皮質(zhì)萎縮，白質(zhì)完整性破壞，認(rèn)知障礙與步態(tài)障礙共同競(jìng)爭(zhēng)大腦儲(chǔ)備功能以及年齡等，均會(huì)影響CSVD的步態(tài)障礙。白質(zhì)完整性喪失越突出，CSVD總體負(fù)擔(dān)評(píng)分越高，CSVD的步態(tài)障礙越明顯，皮質(zhì)厚度則根據(jù)病變部位的不同，與步態(tài)障礙呈正相關(guān)和負(fù)相關(guān)。年齡通過影響CSVD 的影像學(xué)而對(duì)步態(tài)產(chǎn)生影響?？傊?，步態(tài)障礙的產(chǎn)生是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，其發(fā)生機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。此外，CSVD長(zhǎng)期以來被認(rèn)為是不同的病變，但新的證據(jù)表明，它們可能共享一些共同的內(nèi)在微血管病理，由于其彌漫性，CSVD 應(yīng)被視為一種“全腦疾病”[42]。響應(yīng)國(guó)家施行腦計(jì)劃的號(hào)召，探究CSVD全腦結(jié)構(gòu)功能網(wǎng)絡(luò)并與臨床表現(xiàn)結(jié)合，建立相互間的關(guān)系，更有利于發(fā)現(xiàn)影響CSVD步態(tài)異常的因素及機(jī)制。