缺血性卒中后傳導性失語的磁共振擴散張量成像研究

陸強彬，張慧萍，陸夢茹，姜岐濤

南通大學附屬江陰醫院神經內科1、影像科2，江蘇 江陰 214400

缺血性卒中除了導致患者的運動、感覺等功能障礙外，約1/3的患者可表現為不同程度的語言功能障礙[1]，嚴重危害患者的身心健康。按照臨床表現的不同，失語分為運動性失語(Broca失語)、感覺性失語(Wernicke失語)、傳導性失語、命名性失語以及完全性失語等類型，其中傳導性失語主要特點是復述不成比例的受損。臨床上，雖然傳導性失語是較為常見的失語類型，但由于其癥狀較Broca失語和Wernicke失語隱匿，常常被漏診，未引起足夠的重視。傳導性失語發病機制暫未明確，比較經典的學說是聯系中段說，其認為主要由弓狀纖維束的病變引起傳導性失語[2]。現代解剖及神經影像學研究表明，失語、認知障礙等與大腦網絡而不是特定的區域有關[3]。常規磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)無法對神經纖維軸突的損傷范圍和程度進行定量分析，磁共振擴散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是當前唯一能夠有效觀察和追蹤腦白質纖維束的一種無創性檢查方法[4-5]。本研究采用DTI技術評估缺血性卒中后傳導性失語的神經網絡損傷情況，現報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年5月至2020年4月期間于南通大學附屬江陰醫院神經內科住院的20例急性缺血性卒中后傳導性失語患者納入實驗組。入選標準：(1)右利手(可通過寫字、持筷、擲物、劃火柴、刷牙、持剪刀等精巧動作的測查予以判定)；(2)首次卒中，發病24 h以內，符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》腦梗死診斷標準[6]并經頭顱MRI證實，梗死側為大腦優勢半球側(左側，下同)；(3)符合北京大學第一醫院漢語失語檢查法(Aphasia Battery of Chinese，ABC)中傳導性失語的診斷標準[7]；(4)年齡18～80歲。(5)意識清醒，生命體征平穩；(6)無其他顱內病變及嚴重基礎疾病，能配合完成全部實驗過程。排除標準：(1)伴意識障礙、認知障礙等；(2)合并嚴重軀體疾病或精神疾病。選擇年齡、性別等與實驗組相匹配的健康體檢人群(均為右利手)20例作為對照組。本研究經南通大學附屬江陰醫院倫理委員會審核批準，所有研究對象均簽署了知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 成像技術、設備 采用荷蘭Philips Achieva 3.0T超導磁共振儀，所有受試者均由放射科專業醫師雙盲完成DTI檢查。操作方法：先行常規MRI掃描，DTI成像采用單次激發自旋回波序列(SE-EPI)，掃描參數如下：TR/TE=8 000/83 ms，翻轉角度90°，FOV 224×224 mm，矩陣112×112，層厚2 mm，間距0 mm，激勵次數2，擴散敏感梯度方向32，b值800 s/mm2，掃描范圍覆蓋全腦。

1.2.2 圖像、數據的處理 采用Philips自帶的DTI后處理軟件對原始數據進行處理。纖維追蹤技術采用Trackvis軟件(http://trackvis.org)進行腦白質纖維追蹤。

1.3 觀察指標 (1)記錄兩組受檢者的一般臨床資料，如年齡、性別、受教育年限、既往史、吸煙史、飲酒史以及常規生化指標等。(2)DTI的感興趣區(region of interest，ROI)選擇實驗組雙側及對照組大腦優勢半球側(左側，下同)Broca區、Wernicke區、弓狀纖維束，進一步選擇10處單點ROI，測量實驗組及對照組ROI的各向異性指數(fractional anisotropy，FA)、表觀彌散系數(apparent diffusion coefficient，ADC)、容積比各向異性指數(volume ratio anisotropy，VAR)及衰減指數(exponential attenuation，Exat)，各參數重復測量3次，取平均值。

1.4 應用SPSS17.0軟件進行數據統計分析。計量資料符合正態分布，以均數±標準差(±s)表示，組間比較采用t檢驗；計數資料比較采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組受檢者的一般臨床資料比較 兩組受檢者的年齡、性別、受教育年限、高血壓史、糖尿病史、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、吸煙史、飲酒史比較差異均無統計學意義(P＞0.05)；但實驗組患者的低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平明顯高于對照組，差異有統計學意義(P＜0.05)，見表1。

表1 兩組受檢者的一般臨床資料比較[±s，例]

表1 兩組受檢者的一般臨床資料比較[±s，例]

變量年齡(歲)性別(女/男)受教育年限(年)高血壓史(有/無)糖尿病史(有/無)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)吸煙史(有/無)飲酒史(有/無)實驗組(n=20)67.52±8.63 8/12 8.93±3.09 9/11 5/15 4.12±1.02 1.93±0.64 1.56±0.61 3.01±1.02 7/13 7/13對照組(n=20)66.89±8.49 8/12 9.12±3.36 7/13 3/17 4.23±1.18 2.22±0.71 1.43±0.56 2.49±0.85 9/11 5/15 t/χ2值0.23 0.00 0.19 0.42 0.16 0.32 1.36 0.70 1.75 0.42 0.48 P值0.409 1.000 0.427 0.519 0.693 0.377 0.091 0.243 0.044 0.519 0.490

2.2 實驗組與對照組感興趣區DTI參數比較 本研究納入的傳導性失語患者病灶均位于左側。實驗組與對照組左側ROI比較：(1)實驗組左側Broca區、Wernicke區及弓狀纖維束FA值均低于對照組(P＜0.05)，差異有統計學意義；(2)實驗組左側弓狀纖維束ADC值、VRA值低于對照組(P＜0.05)，差異有統計學意義，而兩組左側Broca區、Wernicke區ADC值、VRA值差異無統計學意義(P＞0.05)；(3)實驗組左側Broca區及弓狀纖維束Exat值高于對照組(P＜0.05)，差異具有統計學意義，見表2。實驗組左右側ROI比較：(1)實驗組左側Broca區、Wernicke區及弓狀纖維束FA值均低于右側(P＜0.05)，差異有統計學意義；(2)實驗組左側Broca區及弓狀纖維束ADC值、VRA值均低于右側(P＜0.05)，差異均有統計學意義(P＜0.05)，而兩側Wernicke區ADC值、VRA值差異無統計學意義(P＞0.05)；(3)實驗組左側Broca區、Wernicke區及弓狀纖維束Exat值均高于右側(P＜0.05)，差異有統計學意義，見表2。

表2 實驗組與對照組各區DTI參數值比較(±s)

表2 實驗組與對照組各區DTI參數值比較(±s)

參數FA ADC VRA Exat組別實驗組對照組t值P值實驗組對照組t值P值實驗組對照組t值P值實驗組對照組t值P值例數20 20 20 20 20 20 20 20左側0.212±0.041 0.238±0.031 2.26 0.015 0.682±0.128 0.728±0.135 1.11 0.138 0.162±0.065 0.192±0.072 1.38 0.087 0.633±0.114 0.578±0.091 1.68 0.049右側0.243±0.050-0.761±0.119-0.210±0.077-0.566±0.101-t值2.14 2.02 2.13 1.96 P值0.019 0.025 0.020 0.028左側0.231±0.045 0.263±0.055 2.01 0.026 0.690±0.123 0.741±0.142 1.21 0.116 0.173±0.071 0.189±0.068 0.73 0.236 0.609±0.103 0.571±0.095 1.21 0.116右側0.259±0.036-0.722±0.108-0.194±0.083-0.556±0.089-t值2.17 0.87 0.86 1.74 P值0.018 0.194 0.198 0.044左側0.295±0.038 0.341±0.042 3.63 0.000 0.664±0.121 0.745±0.118 2.14 0.019 0.155±0.063 0.195±0.066 1.96 0.029 0.649±0.112 0.569±0.122 2.16 0.019右側0.348±0.051-0.761±0.131-0.202±0.080-0.563±0.103-t值3.73 2.43 2.06 2.53 P值0.000 0.009 0.023 0.008 Broca區 Wernicke區 弓狀纖維束

2.3 兩組受檢者的纖維束影像學表現比較 采用DTI纖維追蹤成像技術，從冠狀位、軸位及三維立體位對左右側的纖維束進行直觀比較，顯示實驗組左側纖維束較右側均有不同程度減少，而對照組兩側纖維束基本對稱，見圖1和圖2。

圖1 實驗組左右兩側纖維束對比圖

圖2 對照組左右兩側纖維束對比圖

3 討論

腦卒中是我國成年人致死致殘的首位原因，其中缺血性卒中占60%～80%[8]。隨著社會老齡化和城市化進程的不斷加快，我國腦卒中的發病率急劇攀升，且越來越呈年輕化趨勢，腦卒中的疾病負擔有爆發式增長的態勢。及時準確地評估病情，對降低致殘率、改善預后、避免醫療糾紛等方面具有重要意義。

失語是由主要分布于大腦優勢半球的語言網絡的結構性、完整性和互聯性破壞而引起[9]。主要包括Broca失語、Wernicke失語、傳導性失語等類型。目前，傳導性失語的發病機制尚不明確。傳統觀點認為，傳導性失語是由于弓狀纖維束受損引起的，其病灶部位不在Broca區或Wernicke區，但是可能導致這兩個區域功能性的分離，以至于Wernicke區及其鄰近區域所形成的神經沖動不能傳遞到Broca區，從而不能形成相應的語言。但臨床解剖研究發現緣上回、Broca區、Wernicke區的不完全損害也可引起傳導性失語。MATSUMOTO等[10]在研究語言網絡聯系時，提出了Broca區-皮質下-Wernicke區連接網絡。現代神經影像學也表明，語言、認知和行為等功能與大腦網絡而不是特定的區域有關[3]，Wernicke區、Broca區彼此相互聯系并且和外側裂池、顳葉、前額葉、后頂葉等相互聯系，以此構成一個對語言功能各方面均有幫助的神經網絡。破壞此網絡上的任一個部分或與其相關的任一部分，均可導致語言障礙。弓狀纖維束是大腦半球內部的聯絡纖維，是多種信息交換的重要通路。故本研究選擇Broca區、Wernicke區以及弓狀纖維束為感興趣區域。

常規MRI無法對神經纖維軸突的損傷范圍和程度進行定量分析，DTI是一種新型的磁共振成像技術，其以擴散加權成像(diffusion-weighted imaging，DWI)技術為基礎，是當前唯一能夠有效觀察和追蹤腦白質纖維束的一種無創性檢查方法[4-5]。在活體組織中，不同的結構會對水分子自由彌散的速率、方向造成相應的影響，而DTI技術則利用這種差異作為條件，將相關數值后處理后轉化為圖像，于三維空間內對組織內水分子的彌散特性進行定量分析，從DTI圖像中提取的結果能夠在活體對象中無創測量神經纖維通道的局部微觀結構特性[11]。DTI常用的指標有FA、ADC、VRA以及Exat等。FA代表組織各項異性特征，能夠反映白質纖維束的完整性，其值隨著白質組織的不完整性而降低。VRA也是反映組織各向異性程度的指標，其對較高的各向異性敏感，結合FA可以使研究結果更為全面。ADC及Exat是反映組織彌散特性的兩個指標。DTI在癡呆、酒精中毒等方面的研究顯示了巨大的優勢[12-13]。近年來，DTI越來越多地被應用于對失語癥的研究[14-15]，但許多研究多未進一步區分失語癥的類型，或局限于尋找特定區域如Broca區或Wernicke區的白質纖維通路，研究結果較為籠統或片面。目前的研究發現，失語的發生不僅與特定的皮層語言功能區受損有關，也與弓狀纖維束的損傷有關[15]。

本研究以右利手傳導性失語患者為研究對象，研究發現：實驗組病灶均位于左側大腦半球。與對照組比較，實驗組左側Broca區、Wernicke區及弓狀纖維束FA值均低于對照組；實驗組左側弓狀纖維束ADC值、VRA值低于對照組；實驗組左側Broca區及弓狀纖維束Exat值高于對照組。此外，實驗組左右側ROI比較，左側Broca區、Wernicke區及弓狀纖維束FA值均低于右側；左側Broca區及弓狀纖維束ADC值、VRA值低于右側；左側Broca區、Wernicke區及弓狀纖維束Exat值高于右側。本研究結果表明，語言功能區神經纖維走形復雜，Broca區、Wernicke區及弓狀纖維束均是語言網絡重要的組成部分。缺血性卒中后傳導性失語患者弓狀纖維束及Broca區、Wernicke區神經纖維束均有不同程度受損。就傳導性失語患者不同部位神經網絡的破壞程度而言，弓狀纖維束的損害更為明顯，與既往的研究相符合[15]，而本研究結果更為全面。單純Broca區或Wernicke區的損傷是否可導致傳導性失語的發生，本研究暫未有發現，以待在今后的研究中進一步深入。

綜上所述，本研究采用DTI手段，探討傳導性失語的神經網絡結構。研究證實DTI技術可用于診斷及評估缺血性卒中后傳導性失語患者語言功能區的破壞情況，從而更精確地評估患者的病情，指導臨床治療及康復方案。然而，由于語言網絡結構復雜，且本研究樣本量較小，感興趣區域的選擇尚不全面，遠未能全面展示傳導性失語的神經網絡構成及各腦區間的復雜聯系，僅作拋磚引玉之用。