大腦腳非對稱性比例與非優(yōu)勢半球出血性鏡像卒中后語言、運動及日常生活能力變化的相關(guān)性研究

杜秀玉，翟曉東，劉志，楊靜，任惠敏，陳靜，胡鴻鵬，戈蕾，楊金水

一般與語言功能特化相關(guān)的大腦半球被稱為優(yōu)勢半球。優(yōu)勢半球卒中不僅會引起語言功能障礙，還會出現(xiàn)對側(cè)肢體運動能力下降并影響到日常生活能力[1]。既往研究顯示非優(yōu)勢側(cè)半球在優(yōu)勢側(cè)半球卒中后運動及語言功能恢復(fù)中起到一定的代償作用[2-3]，但目前尚無明確的直接臨床證據(jù)。單側(cè)卒中后卒中側(cè)大腦腳萎縮比較常見，是引起雙側(cè)大腦腳非對稱性的直接原因，且大腦腳萎縮程度與同側(cè)卒中程度呈正相關(guān)[4]。研究顯示大腦腳非對稱性比例（asymmetry rate of cerebral peduncle，ARCP）既可用于評定一側(cè)半球卒中程度，又可用于研究其與一側(cè)半球病變后健側(cè)半球的運動功能儲備能力的相關(guān)性[3]。優(yōu)勢半球卒中后運動功能與語言功能的恢復(fù)具有協(xié)同性[5]，二者會影響患者的日常生活能力。本研究回顧性分析16例非優(yōu)勢半球出血性鏡像卒中（hemorrhagic mirror stroke of nondominant hemisphere，HMSNH）患者的臨床資料，分析其發(fā)病前后語言功能、肢體運動功能、日常生活能力的變化特點，探索其上述功能改變與大腦腳非對稱性的相關(guān)性。

1 對象與方法

1.1 研究對象 回顧性連續(xù)收集2017年9月-2020年6月河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院卒中中心收治的卒中患者的臨床資料。入組標(biāo)準(zhǔn)：①年齡18～80歲；②首次卒中為優(yōu)勢半球基底節(jié)區(qū)或丘腦卒中，二次卒中為非優(yōu)勢半球鏡像卒中，兩次卒中時間間隔＞1年；③兩次卒中均為出血性卒中，診斷符合《高血壓性腦出血中國多學(xué)科診治指南》中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；④首次卒中后伴有不同程度的語言功能和對側(cè)肢體功能障礙[失語商（aphasia quotient，AQ）＜93.8分、Fugl-Meyer運動功能評估量表（Fugl-Meyer assessment scale，F(xiàn)MA）評分＜100分]；⑤神志清楚，生命體征平穩(wěn)；⑥定期隨訪的語言功能、肢體運動功能、日常生活能力的評估資料齊全，影像資料齊全。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并卒中以外的其他顱內(nèi)病變；②接受任何形式的外科治療；③多發(fā)性卒中；④合并癲癇；⑤除兩次卒中外，其他原因?qū)е碌恼Z言功能、肢體運動功能及日常生活能力異常。本研究已通過河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審查（批號：K2020263）。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料收集 通過醫(yī)院病案室及醫(yī)學(xué)影像中心獲取患者的臨床病歷資料和影像學(xué)資料，包括性別、年齡、文化程度、診斷、并發(fā)癥、飲酒情況（每日飲酒量＞300 mL定義為持續(xù)飲酒）、吸煙情況（每日吸煙數(shù)量＞20支定義為吸煙）、隨訪資料及首次卒中后HMSNH后頭顱CT、MRI、MRI彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）數(shù)據(jù)，以及HMSNH發(fā)生后1周內(nèi)的MRI數(shù)據(jù)。

1.2.2 大腦腳面積測量 使用HMSNH發(fā)生后1周內(nèi)的MRI數(shù)據(jù)在相同的磁共振影像工作站（Ingenia 3.0T）由兩名神經(jīng)影像學(xué)專業(yè)技師測量雙側(cè)大腦腳的面積，每人測量3次，結(jié)果取6次測量的平均值。大腦腳的面積采用Warabi等[7]推薦的方法，選擇大腦腳內(nèi)側(cè)的動眼神經(jīng)溝和外側(cè)的外側(cè)溝為起始點解剖標(biāo)志分別勾畫兩側(cè)大腦腳輪廓，內(nèi)側(cè)邊界為外側(cè)溝和動眼神經(jīng)溝的連線，輪廓面積即為大腦腳的面積（圖1）。ARCP計算公式：ARCP=HMSNH側(cè)大腦腳的面積/首次卒中側(cè)大腦腳的面積。

圖1 大腦腳的面積測量方法

1.2.3 傳導(dǎo)束重建與FA值測量 提取首次卒中后1周內(nèi)同參數(shù)MRI DTI原始DICOM數(shù)據(jù)（掃描參數(shù)：TR/TE=3360.9/94.1 ms；層厚2.5 mm，無間隔掃描；視野：160 mm×160 mm;采集矩陣：128×128；翻轉(zhuǎn)角90°；激勵次數(shù)1次，b=0和1000 s/mm2，25個彌散敏感梯度方向），使用開源軟件3D-Slicer（版本：4.11.20200930）由神經(jīng)影像醫(yī)師進(jìn)行大腦傳導(dǎo)束的重建與雙側(cè)大腦腳層面?zhèn)鲗?dǎo)束各向異性分?jǐn)?shù)（fraction anisotropy，F(xiàn)A）的測量，兩名醫(yī)師分別測量3次，取平均值。

1.2.4 語言功能、肢體運動功能及日常生活能力評估 ①語言功能評估：采用中文版西方失語癥成套檢驗（western aphasia battery，WAB）進(jìn)行評估，主要從自發(fā)言語、理解、復(fù)述和命名4個方面對患者進(jìn)行評分，結(jié)果用AQ表示，計算公式為：AQ=2×（自發(fā)言語得分+理解得分/20+復(fù)述得分/10+命名得分/10）。AQ＜93.8分可診斷為失語癥[8]。②肢體運動功能評估：采用簡化FMA對非優(yōu)勢側(cè)肢體進(jìn)行評分并分級[9]。Ⅰ級（嚴(yán)重運動障礙）：FMA評分＜50分；Ⅱ級（明顯運動障礙）：FMA評分50～84分；Ⅲ級（中度運動障礙）：FMA評分85～95分；Ⅳ級（輕度運動障礙）：FMA評分96～100分。③日常生活能力評估：采用Barthel指數(shù)（Barthel index，BI）評定量表進(jìn)行評估[10]。重度依賴：BI≤40分；中度依賴：BI 41～60分；輕度依賴：BI 61～99分；無須依賴：BI=100分。選擇HMSNH前最近的一次測量數(shù)據(jù)作為HMSNH前指標(biāo)，HMSNH后指標(biāo)取HMSNH發(fā)生后1個月內(nèi)最早的數(shù)據(jù)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 21.0軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料進(jìn)行Kolmogorov-Smirnov正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的采用表示，比較采用配對t檢驗。計數(shù)資料以例數(shù)（%）表示。ARCP與HMSNH前后AQ、FMA評分、BI及其差值的相關(guān)性以及ARCP與首次卒中后同側(cè)大腦腳FA值的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 16例患者中，男11例（68.8%），女5例（31.2%）；年齡41～71歲，平均55.31±10.08歲；丘腦卒中3例（18.8%），基底節(jié)區(qū)卒中13例（81.2%）；所有患者均為右利手，常用語言為普通話，小學(xué)以上文化程度；12例（75.0%）患者合并不同程度的高血壓，7例（43.8%）患者合并高脂血癥，3例（18.8%）患者合并糖尿病，8例（50.0%）患者合并心臟疾病；5例（31.2%）患者在首次卒中后仍持續(xù)飲酒，6例（37.5%）患者首次卒中后仍吸煙。

2.2 首次卒中后雙側(cè)傳導(dǎo)束形態(tài)及FA值特點肉眼觀察可見首次卒中層面、同側(cè)大腦腳層面、腦橋基底部層面、延髓錐體交叉層面下行傳導(dǎo)束明顯變細(xì)（圖2），首次卒中后同側(cè)大腦腳FA值低于對側(cè)（0.35±0.19vs.0.87±0.10；t=9.587，P＜0.001），且與ARCP呈負(fù)相關(guān)（r=-0.871，P＜0.001）（圖3）。

圖2 首次優(yōu)勢半球丘腦出血性卒中后不同層面?zhèn)鲗?dǎo)束的變化

圖3 ARCP與首次卒中初期下行傳導(dǎo)束FA值的相關(guān)性

2.3 HMSNH前后AQ、非優(yōu)勢半球側(cè)FMA評分、BI變化情況 本組16例患者HMSNH前后AQ分別為77.59±7.00分、39.31±14.46分；非優(yōu)勢半球側(cè)FMA評分分別為90.38±5.16分、58.13±16.08分；BI分別為94.69±4.99分、53.75±14.89分。HMSNH前AQ（t=9.534，P＜0.001）、非優(yōu)勢半球側(cè)FMA評分（t=7.637，P＜0.001）、BI（t=10.430，P＜0.001）均高于HMSNH后，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（圖4）。HMSNH前非優(yōu)勢半球側(cè)肢體運動功能分級Ⅱ級1例（6.2%）、Ⅲ級11例（68.8%）、Ⅳ級4例（25.0%），HMSNH后Ⅰ級6例（37.5%）、Ⅱ級8例（50.0%）、Ⅲ級2例（12.5%）。HMSNH前日常生活能力評估結(jié)果顯示，16例（100.0%）為輕度依賴或無須依賴；HMSNH后5例（31.2%）為重度依賴，5例（31.2%）為中度依賴，6例（37.5%）為輕度依賴。

圖4 HMSNH前后AQ、非優(yōu)勢半球側(cè)FMA評分、BI比較

2.4 ARCP與HMSNH前后AQ、FMA評分、BI及其差值的相關(guān)性 ARCP與HMSNH前AQ、FMA評分、BI無相關(guān)性（P＞0.05）（圖5A～C）；ARCP與HMSNH后AQ（r=-0.739，P=0.001）、FMA（r=-0.807，P＜0.001）、BI（r=-0.757，P＜0.001）呈負(fù)相關(guān)（圖5D～F）；ARCP與HMSNH前后的AQ（r=0.717，P=0.002）、FMA評分（r=0.885，P＜0.001）、BI（r=0.722，P=0.002）差值呈正相關(guān)（圖5G～I(xiàn)）。

圖5 ARCP與HMSNH前后AQ、FMA評分、BI及其差值的相關(guān)性

3 討論

本研究顯示非優(yōu)勢半球出現(xiàn)鏡像卒中后，患者出現(xiàn)了語言功能的下降、非優(yōu)勢側(cè)肢體運動功能的下降及日常生活能力的降低，且上述各項指標(biāo)的評分與ARCP具有較強的相關(guān)性。在本研究中優(yōu)勢半球基底節(jié)及丘腦區(qū)域發(fā)生首次卒中后不同層面卒中側(cè)傳導(dǎo)束被推擠或被破壞，導(dǎo)致FA值顯著降低，遠(yuǎn)期影像學(xué)出現(xiàn)了同側(cè)大腦腳萎縮，且統(tǒng)計學(xué)分析結(jié)果顯示代表大腦腳萎縮程度的ARCP與FA值呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.871，P＜0.001）。

交叉癱是延髓錐體交叉層面以上運動皮層或皮質(zhì)脊髓束損傷后的典型臨床表現(xiàn)[11]。在本研究中，非優(yōu)勢半球卒中后出現(xiàn)了同側(cè)肢體功能的下降，非優(yōu)勢半球側(cè)FMA評分由90.38±5.16分下降至58.13±16.08分，有力地證明了HMSNH前非優(yōu)勢半球已具備支配同側(cè)肢體運動功能的能力。交叉性失語研究證明，右利手者出現(xiàn)失語癥時，90%的損傷位于左側(cè)半球，僅0.1%～1%位于右側(cè)半球[12]，由此基本可排除本組患者非優(yōu)勢半球卒中后語言功能的二次損傷（AQ由77.59±7.00分下降至39.31±14.46分）為交叉性失語，體現(xiàn)了HMSNH后非優(yōu)勢半球損傷而導(dǎo)致的語言功能下降。卒中后運動、語言等功能障礙會影響患者的日常生活能力[1，13]，本組患者在HMSNH后伴隨運動及語言功能的下降，日常生活能力也伴隨下降（BI由94.69±4.99分降至53.75±14.89分）。綜上可得出，HMSNH后上述各項功能的減弱可反向證明非優(yōu)勢半球存在代償功能。

早期Hu等[14]的失語研究提示，中國漢族人的語言功能區(qū)不僅僅限于左腦，可能位于右腦或雙側(cè)半球。研究表明，優(yōu)勢半球的基底節(jié)區(qū)損傷促使了語言區(qū)從左側(cè)額葉轉(zhuǎn)移至右側(cè)額葉或顳葉，并使用功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）檢查發(fā)現(xiàn)在非優(yōu)勢半球出現(xiàn)語言功能激活區(qū)[15-17]。Jang等[18]報道優(yōu)勢半球損傷后失語的恢復(fù)與弓狀束損傷及恢復(fù)相關(guān)，優(yōu)勢半球卒中后AQ與左側(cè)半球弓狀束的體素數(shù)目呈中度正相關(guān)。但是，Kwon等[19]報道即使優(yōu)勢半球弓狀束完全損傷，患者的語言功能仍然可以恢復(fù)得很好。而且，優(yōu)勢半球失語后經(jīng)過康復(fù)訓(xùn)練好轉(zhuǎn)的患者，非優(yōu)勢半球額下回通過胼胝體膝部的纖維束增多，且康復(fù)訓(xùn)練期間fMRI檢查發(fā)現(xiàn)兩側(cè)半球均有激活區(qū)[20]。但是fMRI及DTI技術(shù)的不足之處在于，二者均無法對卒中后皮層語言區(qū)進(jìn)行精準(zhǔn)定側(cè)定位，不應(yīng)單獨使用[21-22]。本研究通過HMSNH后語言功能下降的臨床事實，可以有力地證明非優(yōu)勢半球語言功能的存在，在本研究基礎(chǔ)上結(jié)合fMRI技術(shù)可以提高語言區(qū)定位的精準(zhǔn)性。

既往的臨床研究及動物實驗均顯示，卒中后患肢經(jīng)過康復(fù)鍛煉后fMRI檢查顯示患肢運動的激活區(qū)轉(zhuǎn)移至同側(cè)，受累肢體同側(cè)運動皮層在其功能恢復(fù)中起著很大作用[23-25]。Jang等[18]研究發(fā)現(xiàn)大腦半球卒中后受累肢體活動增加會促使同側(cè)半球皮質(zhì)脊髓束纖維數(shù)量增加。本研究中ARCP代表了首次卒中后健側(cè)半球雙側(cè)大腦腳中傳導(dǎo)束的比例，本組病例中HMSNH發(fā)生后ARCP與首次卒中下行傳導(dǎo)束FA值呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.871，P＜0.001）。ARCP數(shù)值越大說明優(yōu)勢側(cè)大腦腳由于華勒變性導(dǎo)致的萎縮越嚴(yán)重[4]，首次卒中側(cè)運動功能喪失越多，在以后的運動功能恢復(fù)中非優(yōu)勢半球表現(xiàn)出更強的代償能力，且這種非優(yōu)勢半球運動功能代償能力存在的直接證據(jù)就是HMSNH后同側(cè)運動功能的明顯下降，本研究中HMSNH后非優(yōu)勢側(cè)FMA評分由90.38±5.16分下降至58.13±16.08分，其HMSNH前后的差值代表了不同運動功能的下降程度，與ARCP呈負(fù)相關(guān)（P＜0.001）。運動功能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的具體工作方式仍在進(jìn)一步研究中[26]。

本組病例HMSNH后BI結(jié)果顯示16例生活輕度依賴或無須依賴患者中5例（31.2%）轉(zhuǎn)變?yōu)橹囟纫蕾嚕?例（31.2%）轉(zhuǎn)變?yōu)橹卸纫蕾嚕?例（37.5%）轉(zhuǎn)變?yōu)檩p度依賴。以上10例（62.5%）由輕度依賴或無須依賴的患者轉(zhuǎn)變?yōu)橹囟然蛑卸纫蕾囌咂銩RCP值均≥1.5。統(tǒng)計學(xué)結(jié)果顯示ARCP與HMSNH后BI（r=-0.757，P＜0.001）呈負(fù)相關(guān)，與HMSNH前后BI變化（r=0.722，P=0.002）呈正相關(guān)。研究顯示卒中后日常生活能力的改變與運動功能關(guān)系較大[1，13]，在本研究中HMSNH后患者由于雙側(cè)運動功能均受到影響，日常生活能力下降更加明顯。

本研究的不足之處在于本研究為回顧性研究，無對照組，只能根據(jù)患者已經(jīng)完成的檢查結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析，且病例數(shù)量較少，很難從統(tǒng)計學(xué)角度分析吸煙、飲酒等不良習(xí)慣對結(jié)果的影響。下一步要針對HMSNH患者開展長期的前瞻性研究，并完善HMSNH后fMRI等功能影像檢查，增加樣本量，分析年齡、病程、不良生活習(xí)慣等因素對神經(jīng)功能恢復(fù)的影響，在既往研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討ARCP預(yù)測HMSNH后腦功能變化的機制。