Broca失語癥腦白質結構的DTI研究

劉作武　李　華△　陳　營　楊春燕　卓兵芝

石河子大學醫學院第三附屬醫院　1)神經醫學中心　2)醫學影像中心　石河子　832000

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Broca失語癥腦白質結構的DTI研究

劉作武1)李華1)△陳營2)楊春燕2)卓兵芝2)

石河子大學醫學院第三附屬醫院1)神經醫學中心2)醫學影像中心石河子832000

【摘要】目的應用彌散張量成像(DTI)觀察Broca失語癥腦內相關白質纖維結構的改變。方法使用Siemens verio 3.0T MR掃描機對10例Broca失語癥患者和10例健康成人進行常規序列及DTI掃描，利用DTI studio軟件進行后處理，計算Broca區、弓狀束的FA值、DCavg值。結果10例Broca失語癥病變均位于左側大腦半球。失語組左側Broca區和弓狀纖維束FA值和DCavg值較右側及對照組左側降低，差異有統計學意義(P<0.05)。結果Broca失語除語言功能區的損傷引起，其纖維通路的損傷亦可導致Broca失語的發生。

【關鍵詞】彌散張量成像；Broca失語；腦白質

卒中后失語(poststroke aphasia)是指腦卒中后語言功能區及白質纖維受損引起的獲得性語言障礙，發病率20%～40%。我國腦卒中發病率近年明顯上升，卒中后失語嚴重影響患者的日常生活質量。彌散張量成像技術可以顯示腦白質纖維束的解剖結構，是利用多種參數和數據處理，在數量和方向兩方面反映成像體素的彌散變化，反映腦白質參與語言的過程。本研究利用DTI技術對10例Broca失語癥患者及10例健康成人的語言功能區相關白質纖維結構進行分析，探討Broca失語癥腦內相關白質纖維結構的改變。

1材料與方法

1.1研究對象失語組：選取2013-02—2014-05在石河子人民醫院腦卒中單元住院并符合納入標準的腦梗死患者10例，男5例，女5例，均為右利手；年齡46～80(60.1±14.07)歲。MRI顯示梗死病灶位于左側額葉3例，梗死病灶位于左側額顳葉4例，梗死病灶位于左側顳頂葉2例，梗死病灶位于左側顳頂枕葉1例。納入標準：(1)首次發病，病程<1周，MRI 顯示有明顯的左側大腦半球病灶；(2)發病前言語功能正常，采用北京醫科大學第一醫院漢語失語癥檢查法診斷為Broca失語；(3)無精神、認知等障礙；(4)漢族，右利手，受教育年齡>5 a；(5)無其他影響言語功能的疾病；(6)意識清楚且配合的患者；(7)病人或家屬對檢測項目知情同意。排除視力和聽力嚴重障礙者。

對照組：選取石河子人民醫院體檢中心2013-02—2014-05體檢人員10例，無神經系統陽性體征，頭顱磁共振檢查無異常。男5例，女5例，均為右利手；年齡45～77(56.5±10.6)歲，且對檢測項目知情同意。

1.2圖像采集采用Siemens verio 3.0T磁共振儀，三維磁化強度預備快速梯度回波成像獲得(MPRAGE) T1WI結構像：TR/TE =2 300/2.52 ms，層厚1 mm，層數 176；FOV=256×256 mm2；矩陣 256×256；體素 1.0×1.0×1.0 mm3，掃描時間248 s；彌散張量成像：采用ep2d-diff-MDDW橫軸位DTI序列：TR/TE=3 600/95 ms，層厚4 mm，層間隔30%，FOV=230×230 mm2，體素1.8 mm×1.8 mm×4 mm，擴散敏感梯度方向64個，b值為0～1 000 s/mm2，將全腦數據采集掃描層面與AC-PC連線(前后聯合)平面平行，掃描時間480 s。

1.3數據處理和分析首先將DTI原始數據輸人MRIcroN軟件中的dcm2niigui.exe工具行格式轉換，利用DTIstudio軟件對DTI圖像行頭動、渦流校正，獲得Broca區及弓狀纖維束的各向異性(fracetion alanisotropy，FA)、平均擴散系數(average diffusion coefficient，DCavg)值。選用SPSS Statistic中文版V20.0軟件包行數據處理，將失語組左右半球Broca區、弓狀纖維束的FA、Dcavg值行配對t檢驗；失語組與對照組各部位Broca區、弓狀纖維束的FA、Dcavg行獨立樣本t檢驗，P<0.05 為差異有統計學意義。

2結果

2.1失語組左右側Broca區、弓狀纖維束FA值、DCavg值比較見表1。

表1　左右半球Broca區和弓狀纖維束FA值、

2.2失語組與對照組左側Broca區FA值、DCavg值比較因人腦左右半球Broca 區及弓狀纖維數有左半球優勢，故將2組左側Broca區FA值、DCavg值比較，行獨立樣本t檢驗。2組左側Broca區FA及DCavg值有顯著差異(P<0.05)。見表2。

表2　失語組與對照組左側Broca區FA值、

2.3失語組與對照組左側弓狀纖維束FA值及Dcavg值比較見表3。

表3　失語組與對照組左側弓狀纖維束FA值、

3討論

磁共振彌散張量成像(DTI)技術是目前唯一能對患者腦白質纖維束進行有效觀察和追蹤的非創性磁共振成像技術，能夠提供大腦白質纖維的解剖結構和功能信息[1]，DTI對大腦白質的研究是基于其組織結構中的水分子的擴散，具有高度的各向異性，水分子隨機擴散的運動稱為布朗運動[2-3]，腦白質中自由水分子的運動受纖維組織結構的影響，呈各向異性擴散[4-6]。

自由水分子在有髓鞘的腦白質纖維中的彌散，其速度是平行于白質纖維方向快于垂直纖維方向，水分子沿平行于纖維方向的彌散速度至少是垂直方向的2倍，腦白質纖維的各向異性受兩方面的影響[7]：(1)腦白質纖維的微觀結構，如纖維的直徑和密度，以及纖維髓鞘化的程度；(2)其通路相互連接的完整性。定量分析腦白質纖維的各向異性參數主要是FA，通過對FA值的分析研究，可了解腦血管病后不同病灶對語言區及白質纖維的損害。

對失語癥的研究大多是集中在大腦皮質語言功能區，主要通過腦磁圖，PET及Bold-fMRI觀察相應語言功能區的變化。大腦白質纖維是由投射纖維、聯絡纖維和聯合纖維組成，大腦的一個功能需要白質纖維的聯系與連接多個功能區的共同參與及協調完成[8]。因此大腦白質纖維的完整性對大腦功能的整合尤為重要。連接大腦皮質語言功能區的傳入或傳出纖維受損則可出現語言障礙，故本研究通過磁共振彌散張量成像技術對Broca失語癥患者腦白質纖維FA值、DCavg值分析，探討腦白質纖維在Broca失語中的發生機制。

本研究入組患者均為運動性失語，10例失語癥左側Broca區、左側弓狀纖維束FA值、Dcavg低于正常對照組。在腦梗死急性期(12～24 h)或亞急性(24～72 h)期FA值與Dcavg值呈降低改變[9]。由于腦梗死早期細胞水腫，彌散降低，Dcavg值降低，之后由于血管與組織內水增多，以及細胞膜完整性的破壞，6～7 d后會出現彌散的假正常化[10]，然后增高[11-12]。本實驗DTI檢查為缺血急性期或亞急性期，Dcavg值呈降低改變，莊嚴等[13]研究發現，在腦梗死亞急性期，Dcavg降低不明顯，FA值較Dcavg值敏感，故Dcavg評價腦缺血彌散的改變受檢查時間窗口的限制。

Broca區是與運動性語言功能相關的重要結構，包括44和45。傳統神經病學認為Broca區受影響的情況下出現運動性失語，即Broca失語。文獻報道卒中后失語癥患者的病變部位靠近或遠離Broca區均會出現Broca失語，相應的Broca區的FA值降低且低于健康成人，研究中3例患者在常規MRI上梗死區并不位于Broca區域，共同特點是Broca區和弓狀纖維束FA值不同程度降低，所以Broca區皮質的損傷會引起運動性失語，與傳統神經病學理論相符，其次在Broca區纖維通路上的纖維結構損傷同樣可引起運動性失語，說明腦白質參與了語言的過程。

綜上所述，Broca失語癥是語言功能區或白質纖維相關結構的損傷引起。利用DTI進行腦白質結構研究，在腦梗死急性期FA值和Dcavg值均降低，Broca失語除語言功能區的損傷引起，其纖維通路的損傷亦可導致Broca失語的發生，但腦白質在失語中的具體作用機制有待進一步研究。

4參考文獻

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(收稿 2015-07-11)

【中圖分類號】R739

【文獻標識碼】A

【文章編號】1673-5110(2016)08-0081-02

基金項目：國家自然基金，編號：31260235△通訊作者：李華，主任醫師、教授、碩士生導師， E-mail：liuzuowu19801129@163.com