利用功能經(jīng)顱多普勒超聲探索右利手國人語言優(yōu)勢側(cè)

胡 洋，馬 濤，宋慧輝，韓 珂，邢英琦

語言是人類重要的交流工具，語言功能受損對個(gè)體生活質(zhì)量影響極大。腦卒中所致失語癥被認(rèn)為是普遍性和致殘性疾病。失語癥患者語言功能恢復(fù)的影響因素包括病變的部位、大小、失語的類型及腦卒中嚴(yán)重程度等，個(gè)體因素還包括患者的性別、年齡、利手、受教育水平以及其他可能增強(qiáng)語言恢復(fù)的因素[1]。目前針對腦卒中所致失語癥的進(jìn)展與預(yù)后指導(dǎo)的相關(guān)影像學(xué)評估有待進(jìn)一步探索。既往認(rèn)為右利手人群大部分語言優(yōu)勢側(cè)為左側(cè)，但對于左側(cè)半球語言功能優(yōu)勢的程度及確立方法尚需要進(jìn)一步研究。國內(nèi)外診斷語言優(yōu)勢側(cè)的金標(biāo)準(zhǔn)是Wada 試驗(yàn)，即頸動脈內(nèi)注射異戊巴比妥試驗(yàn)，但這是一有創(chuàng)性操作，既往應(yīng)用于難治性癲癇患者的術(shù)前評估，從而判斷語言優(yōu)勢側(cè)，預(yù)防因手術(shù)導(dǎo)致的永久性語言功能障礙[2]。

fTCD是利用經(jīng)顱內(nèi)多普勒超聲得出大腦半球偏側(cè)化的技術(shù)。其原理是利用神經(jīng)元活動時(shí)，雙側(cè)大腦半球高級功能的不對稱性導(dǎo)致行不同認(rèn)知任務(wù)的腦血流量變化的不對稱。在完成各種認(rèn)知過程時(shí)，較大腦血管的管徑不會顯著變化，此時(shí)流速與流量成正比[3]。因其簡便、價(jià)廉、可重復(fù)、參與者耐受性及依從性好等優(yōu)點(diǎn)，成為國外研究大腦半球偏側(cè)化的主要手段之一。fTCD可在語言等認(rèn)知過程中同時(shí)雙通道監(jiān)測雙側(cè)腦血流速度(cerebral blood flow velocity，CBFV)，包括大腦中動脈(middle cerebral artery，MCA)、大腦前動脈(anterior cerebral artery，ACA)、大腦后動脈(posterior cerebral artery，PCA)，通過分別與基線血流速度值比較得出變化值，從而判定大腦偏側(cè)化[4，5]。

1 資料與方法

1.1 入組標(biāo)準(zhǔn) 選擇自2016年6月～2016年8月招募的健康右利手志愿者95例。所有參與者均無高血壓、糖尿病、吸煙、高血脂、心房顫動、腦卒中病史，經(jīng)漢密爾頓焦慮抑郁量表測定無焦慮抑郁，經(jīng)MoCA測定無輕度認(rèn)知功能障礙，經(jīng)TCD檢測無顱內(nèi)動脈狹窄，經(jīng)韋氏成人智力量表語言項(xiàng)評估無語言功能障礙，經(jīng)愛丁堡利手問卷評估為右利手。

1.2 方法 我們根據(jù)英文語義流暢任務(wù)設(shè)計(jì)出漢語語義流暢任務(wù)，參與者根據(jù)提示詞想出并且說出規(guī)定詞語，在此同時(shí)監(jiān)測并記錄雙側(cè)大腦中動脈血流速度[6，7]。使用德國DWL多普勒超聲診斷儀，低頻2MHz監(jiān)護(hù)探頭，增益調(diào)至38，顯像深度為56～58 cm，以使包絡(luò)線及頻譜清晰為宜[8]。受試者平臥位于安靜房間內(nèi)，檢查者用探頭尋找到兩側(cè)的大腦中動脈最佳探測位置后，固定探頭支架。詞義生成任務(wù)共持續(xù)3 min 10 s。在1 min(-1 min)時(shí)，參與者聽到“開始”提示音后，需要保持安靜并且使大腦處于“放空狀態(tài)”。 靜息期為-30 s至0 s。在0 s，提示“請說出至少20種植物的名字”，提示音占據(jù)了5 s的時(shí)間。在65 s時(shí)，持續(xù)5 s的提示音提示“結(jié)束，請放松”。最后，參與者安靜平躺1 min(見圖1)。任務(wù)開始之前，告知參與者試驗(yàn)大致過程并交待參與者需小聲說出要求詞語。整個(gè)過程中參與者均需保持平靜呼吸，不能憋氣及劇烈活動。

圖1 黃色代表保持安靜的第1 min，紅色表示說出任務(wù)詞語的1 min，綠色表示再次保持安靜的1 min，棕色“note”代表提示音占據(jù)的時(shí)間，“Beginning”為“開始”時(shí)間點(diǎn)，“Epoch”為研究的時(shí)間段

2 統(tǒng)計(jì)指標(biāo)

2.1 偏側(cè)化評價(jià)指標(biāo)(LI) 偏側(cè)化指數(shù)(lateralization index，LI)，其是目前研究大腦偏側(cè)化的主要評價(jià)指標(biāo)(原理見公式2.4、公式2.4.1)，其中ΔV(t)=dV(t)left-dV(t)right，Vpre.mean為靜息狀態(tài)下平均血流速度；tmax為試驗(yàn)開始后ΔV(t)最大的時(shí)間，tint為取值時(shí)間框，統(tǒng)一選取為2 s。LI正值代表了左側(cè)大腦半球優(yōu)勢，負(fù)值代表右側(cè)大腦半球優(yōu)勢，0代表沒有優(yōu)勢側(cè)。其絕對值代表了優(yōu)勢化的程度，值越大，優(yōu)勢化程度越高[9]。

3 結(jié) 果

3.1 語言優(yōu)勢半球優(yōu)勢側(cè)的比例 在共95例參與者中，共有64例(67.4%)參與者顯示左側(cè)半球優(yōu)勢，其中1例女性與1例男性無明顯語言優(yōu)勢側(cè)，因樣本量小，故不在此討論其結(jié)論及影響因素；在93例顯示明顯語言優(yōu)勢側(cè)的患者中，女性50例，其中左側(cè)半球優(yōu)勢為35例，平均年齡為(39.91±10.68)歲，右側(cè)半球優(yōu)勢為15例，平均年齡為(42.73±11.92)歲，二組在年齡上沒有差異(P=0.412)。男性43例中29例顯示左側(cè)半球優(yōu)勢，平均年齡為(36.83±10.85)歲，右側(cè)半球優(yōu)勢為14例，平均年齡為(39.67±11.90)歲，二組在年齡上無差異(P=0.346)。經(jīng)χ2檢驗(yàn)分析，男性、女性在語言優(yōu)勢側(cè)的方向上無差異(χ2=0.071，P=0.791)。

3.2 性別對不同語言優(yōu)勢半球優(yōu)勢強(qiáng)度的影響 在左側(cè)半球優(yōu)勢的64例參與者中，35例女性，其平均LI為(5.38±1.87)，29例男性的平均LI為(6.43±2.67)，其整體平均LI為(5.85±2.31)。在29例右側(cè)優(yōu)勢半球的參與者中，15例女性，其平均LI為(5.20±1.51)，14例男性中，其平均LI為(5.45±1.80)，其整體LI為(5.32±1.63)。左側(cè)優(yōu)勢LI與右側(cè)優(yōu)勢LI無差異(P>0.05)。在左側(cè)優(yōu)勢參與者中，性別對LI強(qiáng)度的無影響(P=0.088)。在右側(cè)優(yōu)勢參與者中，性別對LI強(qiáng)度的無影響(P=0.417)(見表1)。

表1 性別對語言優(yōu)勢半球優(yōu)勢強(qiáng)度的影響

4 討 論

鑒于功能影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無創(chuàng)性檢查有望替代有創(chuàng)性操作。其中fMRI因其具有高的空間、時(shí)間分辨率，與Wada試驗(yàn)高度一致、無輻射等優(yōu)點(diǎn)被廣泛接受[10]，但此檢查價(jià)格昂貴，不適合大規(guī)模的研究。目前國外有很多學(xué)者借助于fTCD來探索這一問題，國內(nèi)功能影像學(xué)尚處于起步階段，目前尚無國內(nèi)功能性經(jīng)顱多普勒超聲的相關(guān)報(bào)導(dǎo)。Knecht等研究得出英語的fTCD的結(jié)論與“Wada”試驗(yàn)有很強(qiáng)的相關(guān)性(r=.92，P<.0001)[11]。

本研究結(jié)論顯示右利手的漢語為母語的參與者中語言優(yōu)勢側(cè)大部分為左側(cè)大腦半球，既往英語為母語的右利手參與者中有77%的左側(cè)半球?yàn)檎Z言優(yōu)勢半球[12]，二者均顯示了大部分人群的語言優(yōu)勢半球?yàn)樽髠?cè)。國內(nèi)王美豪[13]、熊曉雙[14]利用fMRI研究右利手中國人顯示了左側(cè)優(yōu)勢，這與本研究的結(jié)論一致，然而本研究的左側(cè)優(yōu)勢比例為67.4%，這一比例低于英語為母語的右利手參與者的比例。這可能是由于漢語其本身特性所導(dǎo)致，因漢語是由象形文字發(fā)展而來，有明顯圖像化特征[13]，其過程可能涉及到更多的圖形識別功能，因此導(dǎo)致右側(cè)半球優(yōu)勢化的比例增加。

在認(rèn)知功能上，女性在語言及記憶功能比男性更有優(yōu)勢[15～17]，盡管這一機(jī)制尚不明確。根據(jù)本研究提示，不論在優(yōu)勢側(cè)的方向還是程度方面，性別均不會導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的差異。Sommer的一篇功能影像學(xué)基礎(chǔ)上的語言優(yōu)勢側(cè)的meta分析中沒有得出性別是LI的影響因子[18]，但由于其納入的文獻(xiàn)試驗(yàn)類型不統(tǒng)一，因此結(jié)論尚不能明確。國內(nèi)馬國林利用fMRI研究52例母語為漢語的右利手中國人語言優(yōu)勢側(cè)，其結(jié)論是性別和年齡對語言功能腦區(qū)沒有影響[19]，這一結(jié)論仍需要大規(guī)模的人群基礎(chǔ)上去進(jìn)一步驗(yàn)證。