應用影像學方法探討類似運動性和感覺性的傳導性失語發病機制

張紅霞，賴宗力，陳紅燕，周筠，張玉梅

傳導性失語癥以復述能力嚴重受損為臨床特征，口語為流利型口語，聽理解能力相對較好[1]。關于傳導性失語復述障礙的機制尚存在著爭議，其中最著名的是聯系中斷學說。這一學說是由Wernicke首先提出的，即傳導性失語是由于連接Broca區與Wernicke區的弓狀纖維束中斷引起的，我們既往的研究也證明了這一點[2]。

隨著醫學影像學的發展，聯系中斷學說也面臨著挑戰[3]。一些傳導性失語的病例并不是由于弓狀纖維束受損引起的[4-5]，同樣，弓狀纖維束受損也并不總是產生傳導性失語。有學者描述了一個經歷了弓狀纖維束前部切除手術、但仍能正常復述單詞和句子的病例[6]。據此，提出弓狀纖維束并不是復述過程所必須的解剖結構。而且，應用PET的研究也證明弓狀纖維束受損并非是傳導性失語產生所必須的[7]。

在臨床實踐中，有些傳導性失語除復述障礙外，口語也是非流利型的，稱為類似于運動性失語的傳導性失語；也有一些傳導性失語除復述障礙外，還伴隨著聽理解的嚴重障礙，稱為類似于感覺性失語的傳導性失語。這種現象無法用聯系中斷學說來解釋。很多學者對這一現象感到困惑[8-9]。最近研究發現，在少數人中有一條背側通路連接顳葉和額葉[10]。本研究中，采用擴散張量成像分析(diffusion tensor imaging,DIT)及擴散張量成像纖維追蹤(diffusion tensor-fiber tracing,DT-FT)的方法探討類似運動性失語和類似感覺性失語的傳導性失語的發病機制。

1 對象與方法

1.1 對象 選擇2008年2月～2010年2月在首都醫科大學附屬北京天壇醫院神經內科住院的患者，采用西方失語成套測驗判斷失語癥的類型，從中選擇7例類似于運動性失語的傳導性失語患者作為A組，7例類似于感覺性失語的傳導性失語患者作為B組；選擇10例健康志愿者作為C組。①A組(n=7)：其中男性3例，女性4例；年齡38～64歲，平均(43.01±1.78)歲；病程0.5～1.0年，平均(0.71±0.94)年；②B組(n=7)：其中男性5例，女性2例；年齡37～65歲，平均(43.18±1.78)歲；病程0.6～1.0年，平均(0.69±0.95)年；③C組(n=10)：其中男性5例，女性5例；年齡38～65歲，平均年齡(42.8±1.25)歲。所有受試者均為右利手，居住在北京。A、B組均經MRI證實為缺血性卒中。受試者均為小學以上文化程度。本研究經過天壇醫院倫理委員會批準，所有參與者均簽署知情同意書。

納入標準：①母語為漢語，右利手；②西部失語成套測驗評定結果為傳導性失語；③發病時以言語功能障礙為主，肢體功能障礙較輕；④首次發病，經CT或MRI證實病變位于左側半球的腦梗死患者，病灶單一；⑤小學以上文化程度。

排除標準：①普通話不標準；②病變位于右側大腦半球；③伴記憶力、智力障礙，嚴重的心、肝、腎功能損害；④造影劑過敏史；⑤不合作。

1.2 影像學數據的采集

1.2.1 擴散張量成像分析(DIT) 采用SIEMENS DTI專業處理軟件進行DTI數據處理，獲得各向異性(fractional anisotropy,FA)圖。FA圖上選定雙側大腦半球的Broca區、Wernicke區以及弓狀纖維束為FA值測量的興趣區，分別測量FA值，并進行左右側相同結構的統計學分析。

1.2.2 擴散張量成像纖維追蹤(DT-FT) 選定雙側大腦半球Brodmann 45、44區(三角區和額葉蓋部——運動性語言中樞)和22區、39區(Wernicke感覺語言中樞)為語言功能區，腦內與語言功能區密切相關的主要聯合、聯合纖維束(包括弓狀纖維束、外囊、內囊后肢等)為纖維追蹤的興趣區[11]，分別作為seeds進行神經纖維束的追蹤顯示，并觀察從語言功能區發出的神經纖維束的走行、分布及其與其他腦區間的聯系和病理情況下的改變。

1.3 統計學分析 采用SPSS 16.0統計軟件進行分析。C組的數據符合正態分布，采用配對t檢驗；A、B組數據不符合正態分布，采用秩和檢驗。

2 結果

2.1 C組DIT及DT-FT C組左側半球的Broca區、Wernicke區的FA值大于右側半球的相同部位的FA值(P＜0.05)，即左側半球語言功能區比右側半球鏡像部位有更多的工作纖維，且連接更加緊密。見表1。弓狀纖維前后部左右半球相比，左側的FA值大于右側半球，這與我們既往的研究結果相同[2]。

表1 C組左右半球對比

DIT及DT-FT結果顯示左側半球與右側半球Broca區、Wernicke區纖維走行沒有顯著性差異。如圖1所示，正常人DTI彩色圖示底節區兩個層面腦內白質纖維結構，紅、綠、籃三色表示纖維走行方向，紅色為左右方向，綠色為前后方向，藍色為上下方向走行的纖維束。圖1A箭頭所示Broca區，圖1C箭頭所示為Wernicke區。圖1B和圖1D為正常人DT-FT顯示，右側相應于Broca區和39區的右側45區和44區的纖維結構右側面觀，橙色為45區，磚紅為44區，綠色為39區。可見纖維束的分布和走行與左側的語言功能區的纖維結構的分布和走行基本一致。

2.2 A、B組擴散張量成像分析及纖維追蹤 A組中，左側Broca區的FA值大于右側鏡像區(P＜0.05)，左側弓狀纖維束前部的FA值小于右側(P＜0.05)，左側Wernicke區FA值與右側鏡像區的FA值相比與C組類似；B組中，左側Wernicke區的FA值大于右側鏡像區(P＜0.05)，左側弓狀纖維后部的FA值小于右側(P＜0.05)，Broca區的FA值與C組相似。提示皮層的病變同樣可以產生傳導性失語。見表2。

圖1 健康志愿者的影像學

圖2 類似感覺性失語的傳導性失語患者影像學

表2 傳導性失語患者左側半球與右側半球的比較

DIT及DT-FT結果顯示，左側半球與右側半球Broca區、Wernicke區纖維走行存在顯著性差異。A組中，左側大腦半球與右側大腦半球的Broca區與弓狀纖維束前部走行存在著差異；B組中，雙側大腦半球的Wernicke區與弓狀纖維束后部的走行存在著差異。

圖2所示為1例類似感覺性失語的傳導性失語患者，病變位于右側大腦半球，為交叉性失語。圖2A顯示Wernicke區受損而Broca區未受損。圖2B顯示右側Broca區的FA大于左側，與C組相似；而右側Wernicke區的FA值小于左側，提示右側Wernicke區受損而Broca區保留。圖2C和圖2D顯示Broca區、Wernicke區和弓狀纖維束之間的聯系部分受損。

3 討論

傳統上認為，傳導性失語是由于弓狀纖維束受損引起的。在許多報道中，也提到弓狀纖維束受損可以引起傳導性失語[12-13]，我們既往的研究也證明了這一點[14]。Catani等的研究證實了弓狀纖維束的存在[15]，因為這一結構，才使得Wernicke區與Broca區緊密相連。本研究選擇傳導性失語患者及健康志愿者，采用DIT驗證了傳導性失語聯系中斷學說[2]。

傳導性失語的產生不僅是因為聯系中斷學說，皮層下的病變同樣可以產生傳導性失語[16]。Brown強調傳導性失語可由皮層的病變引起[17]，Mark等發現1例由于電刺激顳葉后回引起的傳導性失語，提出傳導性失語可由皮層某一區域受損引起，而不僅是由于語言功能區之間的聯系中斷[18]。

不僅傳導性失語存在復述障礙，其他類型的失語癥同樣可出現復述障礙，特別是運動性失語及感覺性失語[19]。在臨床上，我們經常會發現一些傳導性失語的患者具有運動性失語的言語障礙特征，如常見的傳導性失語口語為流利型，但有些傳導性失語的患者口語為非流利型口語，存在口語表達障礙，按照失語癥量表的結果評定仍為傳導性失語，這種失語稱為類似運動性失語的傳導性失語；另一方面，有的傳導性失語同時并發聽理解障礙，臨床類似感覺性失語，稱為類似感覺性失語的傳導性失語。

DIT可以清楚地顯示白質纖維的走行及結構[20]。一些作者[21]采用這種方法發現Wernicke區與Broca區通過弓狀纖維束相連，并且左右半球存在明顯的差異，即左側大腦半球的纖維束多于右側大腦半球，左側大腦半球的結合更加緊密。本研究中，C組左側半球的Broca區、Wernicke區、弓狀纖維束均較右側鏡像區的纖維數量多(P＜0.05)，DIT及DT-FT結果顯示Broca區與Wernicke區通過弓狀纖維束緊密連接。然而，在類似運動性失語的傳導性失語中，左側Broca區的FA值小于右側鏡像區(P＜0.05)；在類似感覺性失語的傳導性失語中，左側Wernicke區的FA值小于右側鏡像區(P＜0.05)。換言之，在這些傳導性失語中，皮層結構受損。

弓狀纖維束是從顳上回后部即Wernicke區起源的白質纖維，呈弓形繞過大腦外側裂，從頂下小葉的前部穿過，到額葉的Broca區。因此，在本研究中將弓狀纖維束分成3個部分：前部(與Broca區相連)、后部(與Wernicke區相連)和中央部分。有人利用DT-FT發現了弓狀纖維束雙側的不對稱性，并認為這種不對稱性是由于雙側大腦半球的功能不同引起的[22]。本研究顯示在類似運動性失語的傳導性失語患者中，左側弓狀纖維束前部的FA值小于右側半球(P＜0.05)，而弓狀纖維束后部的FA值大于右側半球，即在類似運動性失語的傳導性失語中，弓狀纖維束的前部受損；在類似感覺性失語的傳導性失語患者中，左側弓狀纖維束后部的FA值小于右側半球(P＜0.05)，而弓狀纖維束前部的FA值大于右側半球，即在類似感覺性失語的傳導性失語患者中，弓狀纖維束的后部受損。

本研究提示，在類似運動性失語的傳導性失語及類似感覺性失語的傳導性失語可以由弓狀纖維束受損引起，也可以由皮層的病變引起。如果病變累及Broca區，并且弓狀纖維束的前部受損，將引起類似運動性失語的傳導性失語；如果病變累及Wernicke區，并且弓狀纖維束的后部受損，將引起類似感覺性失語的傳導性失語。這一結果也與既往的研究[22]相符合。

[1]Bartha L,Benke T.Acute conduction aphasia:an analysis of 20 cases[J].Brain Lang,2003,85(1):93-108.

[2]Zhang YM,Wang CX,Zhao XQ,et al.Diffusion tensor imaging depicting damage to the arcuate fasciculus in patients with conduction aphasia:a study of the Wernicke-Geschwind model[J].Neurol Res,2010,32(7):775-778.

[3]Ardila A.A review of conduction aphasia[J].Curr Neurol Neurosci Rep,2010,10(6):499-503.

[4]Kohn SE.The nature of the phonological disorder in conduction aphasia[J].Brain Lang,1984,23(1):97-115.

[5]Marshall R,Lazar R,Mohr J,et al.“Semantic”conduction aphasia from a posterior insular cortex in fractional anisotrogyrction[J].J Neuroimaging,1996,6:189-191.

[6]Mendez MF,Benson DF.Atypical conduction aphasia:a disconnection syndrome[J].Arch Neurol,1985,42(9):886-891.

[7]Shuren JE,Schefft BK,Ych HS,et al.Repetition and the arcuate fasciculus[J].J Neurol,1995,242(9):596-598.

[8]Kempler D,Metter EJ,Jackson CA,et al.Disconnection and cerebral metabolism.The case of conduction aphasia[J].Arch Neurol,1988,45(3):275-279.

[9]Naeser MA,Alexander MP,Helm-Estabrooks N,et al.Aphasia with predominantly subcortical lesion sites:description of three capsular/putaminal aphasia syndromes[J].Arch Neurol,1982,39(1):2-14.

[10]Duffau H,Gatignol P,Mandonnet E,et al.New insights into the anatomo-functional connectivity of the semantic system:a study using cortico-subcortical electrostimulations[J].Brain,2005,128(4):797-810.

[11]Catani M,Jones DK,Ffytche DH,et al.Perisylvian language networks of the human brain[J].Ann Neurol,2005,57(1):8-16.

[12]Yamada K,Nagakane Y,Mizuno T,et al.MR tractography depicting damage to the arcuate fasciculus in a patient with conduction aphasia[J].Neurol,2007,68:789-790.

[13]Ibayashi K.A case of conduction aphasia due to small in the left parietal lobe[J].Rinsho Shinkeigaku,2002,42(8):731-735.

[14]Yang ZH,Zhao XQ,Zhang YM,et al.Neuroanatomic correlation of the post-stroke aphasias studied with imaging[J].Neurol Res,2008,30(4):356-360.

[15]Catani M,Howard RJ,Pajevic S,et al.Virtual in vivo interactive dissection of white matter fasciculi in the human brain[J].Neuro Image,2002,17(1):77-94.

[16]Quigg M,Geldmacher DS,Elias WJ.Conduction aphasia as a function of the dominant posterior perisylvian cortex.Report of two cases[J].J Neurosurg,2006,104(5):845-848.

[17]Brown JM.The problem of repetition:a case study of conduction aphasia and the'isolation'syndrome[J].Cortex,1975,11:37-52.

[18]Quigg M,Fountain NB.Conduction aphasia elicited by stimulation of the left posterior superior temporal gyrus[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,1999,66:393-396.

[19]Bernal B,Ardila A.The role of the arcuate fasciculus in conduction aphasia[J].Brain,2009,132:2309-2316.

[20]Mori S,Kaufmann WE,Pearlson GD,et al.In vivo visualization of human neural pathways by magnetic resonance imaging[J].Ann Neurol,2000,47(3):412-414.

[21]Parker GJ,Luzzi S,Alexander DC,et al.Lateralization of ventral and dorsal auditory-language pathways in the human brain[J].Neuro Image,2005,24(3):656-666.

[22]Glasser MF,Rilling JK.DTI tractography of the human brain's language pathways[J].Cereb Cortex,2008,18(11):2471-2482.