眩晕多学科门诊 (眩晕的临床诊断思路)

持续性知觉性眩晕,眩晕的中西医诊断及治法

引用本文: 李佳树,鞠奕,赵性泉.持续性姿势-知觉性头晕的神经影像学研究进展[J].中国医学前沿杂志(电子版),2021,13(4):12-15.

杂志官网全文*载下**链接:

http://www.yixueqianyan.cn/CN/Y2021/V13/I4/12

持续性姿势-知觉性头晕的神经影像学研究进展

李佳树1,鞠奕1,2,3,赵性泉1,2,3,4(1.首都医科大学附属北京天坛医院 神经病学中心,北京 100070;2.国家神经系统疾病临床医学研究中心,北京 100070;3.首都医科大学眩晕临床诊疗与研究中心,北京 100070;4.中国医学科学院脑血管病人工智能研究创新单元,北京 100070)

基金项目: “重大新药创制”科技重大专项(2017ZX09304018);北京市科委医药协同科技创新研究专项(Z201100005620010);中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目(2019-I2M-5-029);北京市临床重点专科项目

通信作者:

赵性泉 E-mail:zxq@vip.163.com;

鞠 奕 E-mail:juyi1226@vip.163.com

【摘要】  持续性姿势-知觉性头晕是常见的慢性功能性头晕,既往被冠以多种名称,包括恐惧性姿势性眩晕、空间运动不适、视觉性眩晕和慢性主观性头晕,这代表了神经科、耳鼻喉科和精神科对其在不同阶段的认识。这些疾病既有共同特点,也各有独特之处,目前它们的发病机制尚不明确。近年来,神经影像学技术的发展为进一步探索持续性姿势-知觉性头晕及其相关疾病患者的神经影像学表现和相关的病理生理学机制提供了帮助,有利于这些疾病的早期诊断和治疗。本文将对持续性姿势-知觉性头晕及其相关疾病的脑部结构和功能影像学特点进行综述。

【关键词】  持续性姿势-知觉性头晕;慢性功能性头晕;功能磁共振成像

引起慢性前庭症状(眩晕、头晕和/或不稳)而无明确前庭功能障碍的疾病在临床中很常见,占引发前庭症状主要病因的8%~10%[1],既往被称为“躯体化头晕”或“心理性头晕”,由于缺乏统一的定义和标准,诊断上存在一定困难[2,3]。2017年,Bárány协会成员对既往慢性头晕相关疾病的临床特点进行了总结,提出“持续性姿势-知觉性头晕”(persistentpostural-perceptualdizziness,PPPD)的概念,使既往涉及多学科的多个概念成为统一的、诊断明确的疾病[4]。PPPD属于慢性功能性头晕[5]。研究发现,即使在没有器质性功能障碍的情况下,功能性头晕患者的大脑功能和连通性也与健康人群不同[6]。近年来神经影像学技术的发展为进一步探索PPPD及其相关疾病患者的神经影像学表现和相关的病理生理学机制提供了帮助,有利于这些疾病的早期诊断和治疗。本文将对PPPD及其相关疾病的脑部结构和功能影像学表现的研究进展进行综述。

1 持续性姿势-知觉性头晕的相关概念

PPPD虽是一个新的术语,但其存在由来已久。在PPPD被正式命名前,神经科、耳鼻喉科与精神科医生对慢性功能性头晕的认识经历了漫长的发展过程,曾提出的相关概念包括恐惧性姿势性眩晕(phobicpostural vertigo,PPV)、空间运动不适(spacemotion discomfort,SMD)、视觉性眩晕(visualvertigo,VV)和慢性主观性头晕(chronicsubjectivedizziness,CSD)[5]。这些疾病具有相似的临床特点,同时又各有侧重,其激发因素、时间概况或诊断的重点都不尽相同,反映了这些疾病的多面性[6]。

2 恐惧性姿势性眩晕的神经影像学

1986年,Brandt提出了PPV的概念并于1996年更新了其诊断标准,强调波动的姿势症状和短暂的运动错觉常伴有恐惧、强迫、焦虑和抑郁症状[7,8]。多模态神经影像分析显示PPV患者前额叶皮质和相关丘脑投射区域及初级运动皮质的体积和功能连接均增加。以任务为基础的功能活动性和连接性分析显示与情绪调节、情感、内感性和运动控制相关的神经网络有异常参与,而初级视觉和前庭皮质区域并未参与其中,说明PPV的发病机制可能与功能连接异常的神经网络(包括情绪调节、情感、内感性和运动控制)相关,而与初级视觉或多感觉前庭皮质无关[9]。在此基础上更大范围的研究显示,静息态视觉刺激下PPV患者小脑网络和默认模式网络的连接增加,感觉运动网络连接减少。在视觉运动刺激下,感觉运动网络连接显著增加,而小脑网络连接则少于健康对照组。这种脑网络连接的差异可能导致视觉运动加工发生改变,产生对刺激的不当预期,进而对运动刺激准备过度[6]。

3 视觉性眩晕的神经影像学

1995年,Bronstein等[10,11]提出VV,又称视觉诱发性头晕(visualinduceddizziness,VID),强调复杂的视觉刺激(如超市走廊或拥挤的人群)可诱发前庭症状,发生机制可能为大脑对前庭本体感觉缺陷进行补偿,从而增加对视觉输入的依赖。

3.1 VV的神经结构影像学  关于VV神经结构影像学特点的研究主要集中于视觉依赖与脑白质病变的关系。研究显示,VV患者非特异性脑白质病变较健康对照组明显,白质病变导致对传入前庭皮质的视觉信息的抑制减弱,造成对视觉刺激反应过度[12]。而后续一项样本量稍大的研究则未发现VV患者与健康对照组人群白质病变发生率存在显著差异[13],二者间的关系还有待进一步研究。

3.2 VV的神经功能影像学  一项应用静息态功能磁共振成像(resting-statefunctional magnetic reson­anceimaging,rs-fMRI)的研究显示,VID患者右颞上回功能连接减少,枕极功能连接增加,这种视觉和前庭皮质功能连接的改变可能是VID患者对视觉刺激敏感的原因[14]。应用功能性近红外光谱技术(functionalnear-infraredspectroscopy,fNIRS)的研究发现,VV患者观看光流时额中部活动减少[15]。另一项基于fNIRS的研究记录了VV患者和健康对照组人群在4种不同组合条件下行走(路面平坦/不平坦,单/双任务)时脑功能的变化,发现在所有组合中,VV患者行走速度均慢于健康对照组人群,且双侧前额叶皮质激活减少[16]。这两项研究结果表明,VV患者视觉依赖的机制可能是抑制性视觉-前庭交互作用发生改变。

4 慢性主观性头晕的神经影像学

Staab和Ruckenstein于2007年提出CSD,其表现为持续存在的慢性非旋转性头晕或主观平衡异常,对运动刺激高度敏感[17],与焦虑、内向的人格特征密切相关[18]。一项应用功能磁共振成像(funct­ionalmagneticresonanceimaging,fMRI)的研究发现,在声诱发前庭刺激下,健康志愿者神经质和内向型的程度与皮质和皮质下前庭、视觉及焦虑系统的活动和连接性相关,部分解释了这两种人格特质与CSD的关联[19]。进一步研究显示,与健康对照组相比,声诱发前庭刺激使CSD患者视觉、前庭和焦虑相关脑区之间的功能连接产生了更多负向变化,表明这些患者的感觉和高级皮质区域间的协调性发生了改变。此外,患者前脑岛和枕中皮质间连接的改变可能与视觉依赖性有关[20]。

5 持续性姿势-知觉性头晕的神经影像学

PPPD的临床特点为持续性头晕、不稳和非旋转性眩晕,在直立姿势、视觉刺激、主动或被动活动下症状常加重[4],提示患者可能存在视觉和前庭感觉整合异常。已有多项研究显示PPPD患者视觉皮质和前庭皮质存在结构和功能连接改变,使患者更依赖于视觉信息而非前庭信息。同时,神经质、内向型人格和焦虑可诱发PPPD,并在病程中与PPPD相互作用[21]。

5.1 PPPD的神经结构影像学  一项基于体素的形态学测量(voxel-basedmorphometry,VBM)研究发现,PPPD患者参与多感觉前庭信息处理区域(包括颞叶皮质、扣带回、中央前回、海马、前额叶背外侧皮质、尾状核和小脑)的灰质体积减少,视觉皮质、中央后回和辅助运动区的灰质体积与病程呈负相关,提示患者通过增强姿势控制和对环境的警惕来增加稳定性,造成适应不良[22]。另一项基于表面的形态学测量(surface-basedmorphology,SBM)研究发现,PPPD患者双侧多模前庭区域局部皮质折叠指数(localgyrificationindex,LGI)显著降低,尤其是岛叶后皮质、缘上回和颞上回后部。头晕严重程度与视觉区域LGI呈正相关,而与右上顶叶皮质LGI呈负相关。这说明PPPD患者前庭皮质存在折叠异常,头晕严重程度与视觉和体感空间联合区LGI之间存在相关性[23]。

5.2 PPPD的神经功能影像学

5.2.1 PPPD的rs-fMRI 一项应用rs-fMRI的研究显示PPPD患者右侧楔前叶和楔叶自发功能活动减弱,基于种子的功能连接性分析显示楔前叶、楔叶和左侧中央前回间功能连接减少[24]。楔前叶通过综合感觉信息并传输到辅助运动区和运动前区来参与运动和姿势的控制[25],故上述研究提示PPPD患者使用前庭和视觉信息来调整姿势和运动的能力可能受到损害,造成运动和姿势控制失衡。后续研究进一步证实了以上结论,并且发现PPPD患者自发功能活动异常的脑部区域可能较之前认为的更为广泛[26]。近期一项基于感兴趣区(regionofinterest,ROI)的全脑网络研究显示,PPPD患者左侧枕上回与左侧额中回间功能连接增加,反映PPPD患者视觉和前庭皮质之间的相互作用发生改变,并且这种改变主要是由视觉信息驱动的。此外,PPPD患者视觉皮质活动度和连接性可能与焦虑或抑郁相关,提示焦虑或抑郁可能为PPPD视觉依赖的机制之一[27]。

5.2.2 PPPD的任务态fMRI 一项基于fMRI的研究发现,垂直运动过程中PPPD患者岛叶中央沟前侧活动无明显变化,而健康对照组人群出现活动增强,说明PPPD患者难以利用视觉来辨别重力对自身运动的影响,不利于平衡控制。此外,PPPD患者视觉皮质活动度与头晕严重程度呈正相关,可能部分解释了患者的视觉依赖[28]。一项有关神经质与PPPD患者脑功能关系的研究显示,神经质可调节前额叶与视觉网络的活动度和连接性,增加垂直运动时对视动刺激的注意,说明神经质与PPPD的核心症状之间存在关联[29]。

5.2.3 PPPD的单光子发射计算机断层成像(singl-ephotonemission computedtomography,SPECT)SPCET已广泛用于评估神经和精神疾病,脑灌注和代谢与各种病理生理变化相互关联[30]。一项应用SPECT的研究显示,与对照组相比,PPPD患者岛叶和额叶(主要为左侧后脑岛、双侧额上回、右侧额下回、右侧中央前回和左侧眶内侧回)局部脑血流量(regionalcerebral bloodflow,rCBF)显著降低,双侧小脑rCBF显著增加。这种脑灌注的改变可能反映了PPPD患者在情绪控制、反应抑制和策略规划等方面的功能障碍,以及在病程中对病理生理变化的代偿反应[31]。

6 总结

PPPD是常见的慢性功能性头晕,神经影像学检查显示PPPD及其相关疾病存在特征性的脑部结构和功能连接的改变。PPV的神经影像学提示感觉运动网络和小脑网络连接异常,导致预期运动和实际运动不匹配,这可能解释了患者的姿势控制失衡和运动障碍。VV的神经影像学提示枕极功能连接增加,而前庭皮质功能连接减少,这可能是患者高度依赖视觉线索的机制。CSD患者视觉、前庭和焦虑相关脑区协调性发生负向变化,并且与神经质和内向型的程度相关,说明除视觉依赖外,CSD的另一特征为焦虑、神经质和内向型等的参与。PPPD的神经影像学提示前庭、视觉、运动和多感觉整合相关脑区发生结构和功能变化,尤其是视觉和前庭皮质间功能连接增加,且连接程度与焦虑或抑郁相关,提示姿势控制、空间定向和多感觉整合异常可能为PPPD患者症状存在的机制,焦虑、抑郁等情感障碍也可能与疾病密切相关。目前对于PPPD的神经影像学研究已经有了初步进展,但样本量较小,因果关系尚不明确,未来还需要开展样本量更大、设计更严谨的研究进一步探索。

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