特发性正常压力脑积水(INPH)患者脑脊液分析
我们研究了步态性能利用定量步态分析2组:(1)特发性正常压力脑积水(INPH)患者脑脊液利用测试的积极回应(CSFTT)和(2)健康对照组。 这项研究的目的是(1)分析步态特征的特点,(2)描述步态参数CSFTT前后的变化,和(3),以确定是否有任何关系跨时间和步幅变异和额评估电池(FAB)分数INPH患者。 23 INPH患者和17名健康对照组被纳入本研究。 INPH患者与健康对照组相比,步态特征的低速度,缩短步幅,更广泛的步态。 INPH患者有较长的立场阶段增加double-limb支持。 差异在跨时间和步幅INPH患者增加。 跨时间和步幅变异是与工厂相关的分数。 CSFTT之后,步态速度、步长和步宽显著提高。 有显著减少跨步时间和步幅变异。 这些结果表明CSFTT INPH病人可能提高所谓balance-related步态参数(即步骤宽度)。 跨时间和步幅变异也对CSFTT作出了回应。 联系工厂分数和跨时间和步幅变异表明参与类似的电路产生INPH患者的步态变化和额叶功能。
特发性正常压力脑积水(INPH)是一种罕见的神经系统疾病。 563年尸检病例显示出痴呆的神经病理学,只有9(1.6%)例疑似INPH1。 尽管发病率低,INPH的诊断非常重要,因为INPH被认为是一个潜在的治疗神经紊乱2。 INPH是不确定的起源的成人综合症,包括影像学脑室扩大,特点是步态障碍的症状,认知障碍,和泌尿功能障碍3.。 尽管INPH患者出现这些典型的临床症状不同程度,最常见和重要的INPH是步态障碍的临床特征4。
脑脊髓液利用测试(CSFTT)被认为是有价值的预测分流INPH患者的有效性5。 CSFTT有较高的阳性预测值为成功的分流手术6。 按照日本指南、临床改善INPH CSFTT增加诊断确定后,从可能的可能6。
GAITRite步态分析系统采用便携式走道嵌入式与压力传感器检测的脚步声走垫的长度7。 广泛的软件使文档temporo-spatial步态参数,包括步行速度、节奏、步长、步宽,脚放置角度7。 已经证明了其有效性和可靠性不同的患者群体8,9,10。 一些研究步态变化后CSFTT使用临床步态分数而不是定量步态分析程序11,12,导致有限的解释他们的发现。 这些研究表明,equilibrium-related可以改善症状11,12。 但是,有2的定量研究10和11 INPH患者,分别显示balance-related参数CSFTT后仍不受影响13,14。 然而,这些小型研究,进一步量化证据是必要的。
最近的研究假设INPH与额叶功能障碍。 例如,先前的报道INPH大脑灌注模式显示弥漫性或frontal-focused大脑的血流量减少15,16。 INPH患者步态障碍的发病机制还不清楚11。 然而,它被假定INPH步态可能是由于额叶功能障碍17。 跨时间和步幅变异都是相关参数的控制节奏的机制18,19,20.,21。 保持一个稳定的步态障碍的能力,以最小的stride-to-stride变化,被认为是姿势不稳定和下降风险密切相关22。 额评估电池(FAB)被称为短床边认知和行为测试来评估额叶功能23。 然而,没有研究到目前为止任何联系工厂和跨时间和步幅变异。
在这项研究中,我们调查了步态性能利用定量步态分析2组:(1)INPH患者积极应对CSFTT和(2)健康控制。 这项研究的目的是(1)分析步态特征的特点,(2)描述步态参数CSFTT前后的变化,和(3),以确定是否有任何关系跨时间和步幅INPH患者的可变性和工厂分数。
研究中的患者前瞻性从病人招募中心的神经退行性疾病的Chilgok庆北国立大学医院,韩国在2017年8月至2018年7月之间。 所有参与者给通知和书面同意研究,包括信息相关的临床资料和MRI。 每个病人也同意CSFTT。 本研究协议的机构审查委员会批准Chilgok庆北国立大学医院。 方法和步骤都是按照指导方针和有关规定执行。 INPH诊断Relkin提出的使用标准等。24。 患者年龄超过40岁,6个月或更长时间的另一个隐蔽的进展INPH症状(步态障碍加上至少1其他障碍的认知领域,尿症状,或者两者兼而有之)和正常的CSF开启压力。 脑部MRI显示心室扩大(埃文斯的比> 0.3)为所有患者和没有宏观阻塞脑脊液流动。 排除标准包括中风患者、酗酒的近代历史,历史的重大精神疾病住院治疗,或其他神经的历史,代谢,或肿瘤疾病可能产生痴呆症状或帕金森症。 没有病人的研究显示证据头部创伤,脑出血,脑膜炎,或另一个二级脑积水的原因。
健康的控制标准分类如下:不活跃的神经系统,或精神疾病; 正常的神经状态检查; 独立和功能的能力。 全球健康对照组的认知评估了Korean-Mini精神状态检查(K-MMSE)。 健康的人年龄超过70岁也有颅MRI排除任何颅内异常。
综合临床量表所有INPH患者研究中以以下的方式确定。 患者的痴呆严重程度和一般认知评价K-MMSE和临床痴呆评定量表(CDR)25,26。 工厂是用来评估额叶症状23。 工厂总得分范围从0到18岁,与更高的分数意味着更好的性能。 INPHGS是用来评估的每个主要症状的严重程度INPH(认知障碍、步态障碍和尿扰动)患者和医护人员的非结构化面试27。 每个症状的分数范围从0到4。 等级0表示正常; 1级表示主观症状,但没有客观干扰; 等级2、3和4显示轻度,中度,分别和严重的干扰。 评估步态包括定时性能结果的时间,(拉)试验和10米步行试验27,28,29,30.。 拖船测试措施的时间病人坐在椅子上站起来,向前走3米,并返回一个坐着的位置。 步态扰动特性相关INPH测定使用步态状态量表(GSS)27。 这种规模的主要因素与步态障碍:8日(1)姿势稳定; (2)独立行走; (3)宽基本步态; (4)横向摇摆; (5)petit-pas步态; (6)慌张步态; (7)步态冻结; (8)干扰串联散步。 总GSS 8项的得分,从0到16日。 一个更高的分数反映更严重的症状。 大多数这些尺度为健康对照组没有确定,作为健康对照组的选择需要一个正常的神经系统检查。
腰椎穿刺清除所有INPH 30 - 50毫升的CSF是病人。 CSFTT后,与INPHGS再次对患者进行评估,这是一个验证量表测量INPH症状严重程度,和拖轮测试。 步态变化评估CSFTT后1天,和认知和排尿的变化在1周进行评估31。 与这些鳞片CSFTT反应测定。 救援人员被确定使用以下标准:超过10%的改善时间拖轮测试或改善INPHGS 1点或更多6,31。
一个基于计算机的,5.8米长,压敏地毯系统(GAITRite、新闻系统、Havertown, PA)采样率为120 Hz被用来评估步态。 时间和空间步态周期参数与本研究相关记录。 所有的参与者被告知要赤脚走在一个舒适的和自我选择的速度没有使用任何援助或拐杖行走。 这个过程重复了4次获得足够的数据进行分析,和平均值从步行4次获得用于最终的分析。 防止有关加速和减速效果,参与者开始步行1米电子通道的有效面积和之前完成他们走1米之外。 每个病人有时间休息的时候要求之间行走试验,避免疲劳。 病人总是研究员一起散步作为保障。 时空的步态参数测量使用GAITRite系统如下:步态速度、节奏、步长、步宽,脚趾在/角,跨步时间、立场阶段(%),和摆动阶段(%)。 变异系数(CV)跨步时间和步幅计算如下:SD参数×100 /均值参数。 分析了每个INPH病人两次,一次在CSFTT一旦CSFTT后1天。
Windows版本的IBM SPSS统计25.0.0用于分析的数据。 INPH和控制之间的人口数据进行比较。 费舍尔的确切和卡方测试被用于比较分类变量,而学生t测试和Mann-Whitney U测试被用来比较连续变量。 变化的定量分析了步态参数CSFTT前后使用重复测量方差分析。 皮尔森和斯皮尔曼的相关性被调查之间的关系跨时间和步幅INPH患者的可变性和工厂分数。 统计学意义是P< 0.05。
表格1列出了人口和临床特征INPH和对照组。 没有明显差异在年龄和性别的分布在两组之间。 患者INPH K-MMSE得分明显低于对照组。
大多数步态参数显著不同健康控制和患者之间INPH(表2)。 与健康对照组相比,患者的步态INPH以一个较低的速度(P< 0.001)和短步幅(P< 0.001)。 一步宽度INPH患者显著高于对照组(P< 0.001)。 外八字脚的角度也增加INPH组相对于对照组(P< 0.01)。 INPH显示较长的患者,立场比对照组阶段与降低摆动阶段(P< 0.001)。 可变性在跨时间和步幅INPH患者与对照组相比增加(P< 0.05跨时间和简历的P步幅的CV < 0.001)。
步态参数的差异之前和之后24小时CSFTT如表所示2。 步态速度和步幅明显改善(P步态速度和< 0.01P步幅< 0.05)。 一步宽度也明显改善(P< 0.05)。 节奏显著增加(P< 0.05)。 步时间明显减少(P< 0.05)。 差异在跨时间和步幅明显改善(P< 0.05跨时间和简历的P< 0.01 CV的步幅)(无花果。1)。
CV值的差异跨时间和步幅CSFTT前后INPH病人。 意味着CV值为每个单独的CSFTT前后进行描述。 满圈展示手段和标准偏差。
外事局的分数与跨时间的CV值负相关(r =−0.524;P= 0.021)和步幅CV值(r =−0.681;P= 0.001)(图2)。
散点图说明跨时间和步幅变异之间的关系和工厂分数INPH患者的基线。
随着年龄的增长——准确性健康对照组相比,患者的步态INPH以较低的速度,缩短步幅,更广泛的步态。 此外,INPH患者有较长的立场阶段增加double-limb支持与对照组相比。 步态变化也明显高于INPH组相对于对照组。
失去一致性的能力产生一个稳定步态节奏,导致更高的stride-to-stride可变性,一直与平衡障碍导致下降21,22。 据报道,stride-to-stride变异性增加跨时间和步幅能显著下降的高危社区老年人居住19,32。 瀑布INPH患者临床问题也很重要33。 据报道,超过一半的患者INPH(56%)有经验的瀑布33。 我们发现跨时间和步幅变异增加INPH组。 我们谨慎地建议增加步态可变性的一个主要危险因素下降INPH病人。
以前未报告的,我们的数据显示,跨时间和步幅变异与工厂相关的分数。 虽然在INPH步态变化的起源并不是完全理解,步态变化的测量和性能之间的联系的工厂建议潜在的重叠过程参与这些函数。 几个发现文献中支持这些新结果INPH病人。 在阿尔茨海默氏症,减少意味着在前额皮质区域脑血流量增加stride-to-stride可变性34,35。 在神经退行性疾病,一些有限的证据表明前额叶皮层是与步态变化有关35。 我们的结果承担INPH患者进一步连接之前的研究。 例如,许多先前的报道在脑灌注模式INPH病人指出扩散或frontal-dominant脑血流量的减少15,16; 此外,额低灌注和额叶皮层下白质解体也伴随着INPH患者的症状包括尿失禁和步态障碍15,36,37。 此外,一项研究报告称,总工厂评分与脑单光子发射计算机断层(SPECT)灌注在前额皮质独立于年龄、性别、和MMSE38。 研究提出进一步的工厂可能是有用的评估与额叶功能障碍的疾病38。
一般来说,下半身帕金森症是INPH特点39。 中观察到的异常移动INPH特点是缓慢,wide-based步态,短洗牌的步骤40。 功能障碍的基底神经节电路是主要负责帕金森病的发展的最重要的特征41,42。 心室扩大可能中断cortical-subcortical基底神经节循环,连接额叶皮层和基底神经节,从而导致震颤麻痹运动徐缓和short-stepped步态等43,44。 考虑到连接脑灌注(也称为脑血流量)和大脑功能4,45,这一事实意味着脑血流量显著减少基底节和丘脑的INPH患者被发现与控制4这也可以解释放缓,short-stepped步态中观察到我们的病人。
一步脚宽度和角度都被普遍认为是balance-related步态参数13,14。 相信现象,比如扩大宽度和步向外旋转脚可以被视为一种保护性策略稳定步态13,14。 小脑电路是众所周知的参与控制平衡46。 也建议脑积水可能直接压缩,因此阻碍frontopontocerebellar纤维下降接近侧脑室43。 考虑到显著减少平均脑血流量INPH患者小脑还发现与控制4,我们的发现显示广泛的步态模式向外旋转脚INPH患者并不奇怪。 在我们的研究中,INPH也可能增加患者的立场阶段和双脚支撑期稳定其低效的步态控制。 有人建议,立场阶段和double-limb支持是老年人在正常步态稳定因素47。
CSFTT通常认为是一种急性治疗INPH13。 有人建议,脑脊液运动不是一个脑脊液循环从沿着整个脑脊液脑室系统皮质蛛网膜下腔吸收网站,但一个永久的节奏systolic-diastolic CSF脉动沿所有CSF空间各个方向48。 CSF生产和吸收(CSF)交换可能是常数和现在的CSF系统49。 把30 - 50毫升脑脊液从腰椎脑脊液空间,如CSFTT,可以创建在一段时间内情况相同的脑室分流手术5。 进一步的临床参数改善INPH CSFTT期间可以非常具体13。 有趣的是,我们的INPH患者有显著改善各种步态参数(特别是在步态速度、步长和步宽)。 同时,有显著减少跨步时间和步幅变异CSF删除后在我们的研究中。 虽然某些步态参数,如步态速度和步幅,也改善了在INPH CSFTT之后13,没有之前的研究分析了跨时间的变化和步幅变异后脑脊液。 我们的结果承担INPH患者进一步连接之前的研究。 例如,脑血流量在INPH shunt-responders增加术后在室周的白质和尾状,基底神经节的一部分50。 此外,在INPH分流手术后病人,对正常的局部脑血流量增加,特别是额叶白质和基底神经节51。 建议运动机能INPH复苏后患者CSF删除有关可逆抑制额室cortico-basal ganglia-thalamo-cortical电路52。
INPH患者选择从我们的前瞻性连续INPH注册表。 我们试图最小化任何偏见与评估之前和之后的CSFTT使用各种客观的评分尺度。 第一本研究的局限性在于,INPH患者消极应对CSFTT并不包括在内。 然而,动机是为了提高诊断的确定性INPH CSFTT反应者通过限制我们的研究。 此外,INPH病人CSFTT无通常是更可能有其他脑并发症,这可能影响分析53。 我们的发现鼓励未来的研究更大的人口研究,包括CSFTT反应者和无定量步态参数调查可能利用定量步态分析作为神经生理学生物标志物预测CSFTT响应。 第二个限制是我们没有调查量化神经影像学结果INPH病人。 结合定量INPH患者的步态和神经影像研究可以帮助我们理解这些协会和潜在的任何潜在的病理生理相互关系。 第三,本研究包括一个相对较小的参与者的数量。 由于样本量有限,这项研究的结果需要在将来的研究中被复制。 据我们所知,只有2研究调查的变化定量步态参数前后CSFTT INPH患者,但这些先前的研究只包括10或11 INPH参与者13,14。
总之,本研究表明,CSFTT INPH可能提高所谓balance-related步态参数(即步骤宽度)。 跨时间和步幅变异也对CSFTT作出了回应。 我们的研究结果建议未来的研究需要调查INPH患者的CSF切除是否降低的风险下降。 此外,联系工厂分数和跨时间和步幅变异表明,额叶功能和步态变化INPH病人可能需要类似的电路。
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