脑小血管病患者眼球运动与白质高信号特征的相关性

摘要

目的：脑小血管病(cerebral small vessel disease,CSVD)患者眼球运动异常的机制尚未明确。本研究旨在探讨CSVD患者眼球运动与白质高信号(white matter hyperintensity,WMH)严重程度及位置分布的潜在关系，探索眼球运动评估作为特异性诊断工具的可能性。方法：采用横断面研究设计，纳入湘雅医院2022年9月7日至2023年10月27日共计161例门诊与住院CSVD患者为研究对象。采集患者人口学特征、既往史、用药史以及影像学数据；采用蒙特利尔认知评估量表(Montreal Cognitive Assessment,MoCA)评估患者的认知功能，分别采用汉密尔顿焦虑量表(Hamilton Anxiety Scale,HAMA)、汉密尔顿抑郁量表(Hamilton Depression Scale,HAMD)评估患者的焦虑、抑郁状态。所有患者在入组1周内完成EyeKnow智能眼动分析评价系统测试，记录眼球运动(间隔朝向扫视、平滑追踪、注视、反扫视)数据。基于年龄相关白质改变(age-related white matter changes,ARWMC)的量化评估与Fazekas分级2种评估方法对WMH进行评分，并根据严重程度进行分组。采用Kruskal-Wallis秩和检验进行组间差异分析，采用Spearman相关性分析、多元线性回归分析探讨眼球运动特征与WMH的相关性。针对全脑与额叶、颞叶、顶枕叶、幕下区、基底节区5个脑区是否存在WMH进行受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析，并采用基于加权随机森林的分析方法构建模型，评估眼球运动特征对不同位置WMH严重程度的分类准确率。结果：本研究共纳入161例CSVD患者，均收集了基线资料。根据ARWMC总分将患者分为轻度WMH组(0～10分)、中度WMH组(11～20分)和重度WMH组(21～30分)。其中，轻度WMH组100例，男66例(66.00%)，女34例(34.00%)，年龄(61.40±9.45)岁；中度WMH组46例，男32例(69.57%)，女14例(30.43%)，年龄(63.72±8.77)岁；重度WMH组15例，男12例(80.00%)，女3例(20.00%)，年龄(63.47±10.40)岁。3组患者MoCA得分(P=0.008)、脑微出血(cerebral microbleeds,CMB)严重程度(P<0.001)、基底节区血管周围间隙(basal ganglia perivascular spaces,BG-PVS)严重程度(P<0.001)、全脑皮质萎缩(global cortical atrophy,GCA)分级系统评分(P=0.003)的差异均有统计学意义。眼动特征的组间差异分析结果显示，WMH严重程度越高，间隔朝向扫视最快反应时长越长(P=0.008)，平滑追踪偏移量(>4°)越小(P=0.013)，注视偏移(>2°)次数越少(P=0.025)，差异均有统计学意义。事后两两比较中，中度WMH组与重度WMH组患者眼动特征比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)。Spearman相关性分析结果显示，Fazekas总分与ARWMC总分在评估WMH严重程度方面存在较好的一致性(r=0.867,P<0.01);MoCA与Fazekas总分(r=-0.302,P<0.01)、ARWMC总分(r=-0.245,P<0.01)均呈显著负相关。基于ARWMC总分的多元线性回归分析显示，在排除多重共线性后，眼动特征中的平滑追踪启动时长(β=-0.001,P=0.009)、平滑追踪偏移量(β=-1.212,P=0.001)、注视偏移(>2°)次数(β=-0.102,P=0.011)、反扫视平均反应时长(β=0.016,P=0.018)与结局变量的关联仍有统计学意义。在调整性别、年龄、受教育年限、MoCA、HAMA、HAMD以及是否存在其他影像学标志物后，平滑追踪启动时长(β<0.001,P=0.010)、平滑追踪偏移量(β=-1.066,P=0.002)、反扫视平均反应时长(β=0.013,P=0.034)与结局变量的关联仍具有统计学意义。在WMH位置分布中，基于所有眼动特征对全脑、额叶、颞叶、顶枕叶、幕下区是否存在WMH进行ROC曲线分析，其曲线下面积值分别为0.933、0.928、0.758、0.784、0.881；基底节区的二元Logistic回归分析结果无统计学意义，无法进行ROC曲线分析。基于加权随机森林算法进一步对不同位置WMH严重程度进行分类，在调整了人口学特征、MoCA、HAMA、HAMD以及其他影像学标志物后，模型对额叶、幕下区、顶枕叶的分类准确率分别提升至85.71%、81.63%、75.51%。结论：CSVD患者眼球运动表现随着WMH严重程度的加剧而愈发恶化，在额叶和幕下区尤为显著。认知水平可能在很大程度上独立于影像学改变而影响眼球运动表现。

关键词

脑小血管病 / 眼球运动 / 白质高信号 / 认知水平 / 神经影像学