缺血性卒中后传导性失语的磁共振扩散张量成像研究

陆强彬，张慧萍，陆梦茹，姜岐涛

南通大学附属江阴医院神经内科1、影像科2，江苏 江阴 214400

缺血性卒中除了导致患者的运动、感觉等功能障碍外，约1/3的患者可表现为不同程度的语言功能障碍[1]，严重危害患者的身心健康。按照临床表现的不同，失语分为运动性失语(Broca失语)、感觉性失语(Wernicke失语)、传导性失语、命名性失语以及完全性失语等类型，其中传导性失语主要特点是复述不成比例的受损。临床上，虽然传导性失语是较为常见的失语类型，但由于其症状较Broca失语和Wernicke失语隐匿，常常被漏诊，未引起足够的重视。传导性失语发病机制暂未明确，比较经典的学说是联系中段说，其认为主要由弓状纤维束的病变引起传导性失语[2]。现代解剖及神经影像学研究表明，失语、认知障碍等与大脑网络而不是特定的区域有关[3]。常规磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)无法对神经纤维轴突的损伤范围和程度进行定量分析，磁共振扩散张量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是当前唯一能够有效观察和追踪脑白质纤维束的一种无创性检查方法[4-5]。本研究采用DTI技术评估缺血性卒中后传导性失语的神经网络损伤情况，现报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019年5月至2020年4月期间于南通大学附属江阴医院神经内科住院的20例急性缺血性卒中后传导性失语患者纳入实验组。入选标准：(1)右利手(可通过写字、持筷、掷物、划火柴、刷牙、持剪刀等精巧动作的测查予以判定)；(2)首次卒中，发病24 h以内，符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》脑梗死诊断标准[6]并经头颅MRI证实，梗死侧为大脑优势半球侧(左侧，下同)；(3)符合北京大学第一医院汉语失语检查法(Aphasia Battery of Chinese，ABC)中传导性失语的诊断标准[7]；(4)年龄18～80岁。(5)意识清醒，生命体征平稳；(6)无其他颅内病变及严重基础疾病，能配合完成全部实验过程。排除标准：(1)伴意识障碍、认知障碍等；(2)合并严重躯体疾病或精神疾病。选择年龄、性别等与实验组相匹配的健康体检人群(均为右利手)20例作为对照组。本研究经南通大学附属江阴医院伦理委员会审核批准，所有研究对象均签署了知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 成像技术、设备 采用荷兰Philips Achieva 3.0T超导磁共振仪，所有受试者均由放射科专业医师双盲完成DTI检查。操作方法：先行常规MRI扫描，DTI成像采用单次激发自旋回波序列(SE-EPI)，扫描参数如下：TR/TE=8 000/83 ms，翻转角度90°，FOV 224×224 mm，矩阵112×112，层厚2 mm，间距0 mm，激励次数2，扩散敏感梯度方向32，b值800 s/mm2，扫描范围覆盖全脑。

1.2.2 图像、数据的处理 采用Philips自带的DTI后处理软件对原始数据进行处理。纤维追踪技术采用Trackvis软件(http://trackvis.org)进行脑白质纤维追踪。

1.3 观察指标 (1)记录两组受检者的一般临床资料，如年龄、性别、受教育年限、既往史、吸烟史、饮酒史以及常规生化指标等。(2)DTI的感兴趣区(region of interest，ROI)选择实验组双侧及对照组大脑优势半球侧(左侧，下同)Broca区、Wernicke区、弓状纤维束，进一步选择10处单点ROI，测量实验组及对照组ROI的各向异性指数(fractional anisotropy，FA)、表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)、容积比各向异性指数(volume ratio anisotropy，VAR)及衰减指数(exponential attenuation，Exat)，各参数重复测量3次，取平均值。

1.4 应用SPSS17.0软件进行数据统计分析。计量资料符合正态分布，以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用t检验；计数资料比较采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组受检者的一般临床资料比较 两组受检者的年龄、性别、受教育年限、高血压史、糖尿病史、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、吸烟史、饮酒史比较差异均无统计学意义(P＞0.05)；但实验组患者的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平明显高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1。

表1 两组受检者的一般临床资料比较[±s，例]

表1 两组受检者的一般临床资料比较[±s，例]

变量年龄(岁)性别(女/男)受教育年限(年)高血压史(有/无)糖尿病史(有/无)TC(mmol/L)TG(mmol/L)HDL-C(mmol/L)LDL-C(mmol/L)吸烟史(有/无)饮酒史(有/无)实验组(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对照组(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 实验组与对照组感兴趣区DTI参数比较 本研究纳入的传导性失语患者病灶均位于左侧。实验组与对照组左侧ROI比较：(1)实验组左侧Broca区、Wernicke区及弓状纤维束FA值均低于对照组(P＜0.05)，差异有统计学意义；(2)实验组左侧弓状纤维束ADC值、VRA值低于对照组(P＜0.05)，差异有统计学意义，而两组左侧Broca区、Wernicke区ADC值、VRA值差异无统计学意义(P＞0.05)；(3)实验组左侧Broca区及弓状纤维束Exat值高于对照组(P＜0.05)，差异具有统计学意义，见表2。实验组左右侧ROI比较：(1)实验组左侧Broca区、Wernicke区及弓状纤维束FA值均低于右侧(P＜0.05)，差异有统计学意义；(2)实验组左侧Broca区及弓状纤维束ADC值、VRA值均低于右侧(P＜0.05)，差异均有统计学意义(P＜0.05)，而两侧Wernicke区ADC值、VRA值差异无统计学意义(P＞0.05)；(3)实验组左侧Broca区、Wernicke区及弓状纤维束Exat值均高于右侧(P＜0.05)，差异有统计学意义，见表2。

表2 实验组与对照组各区DTI参数值比较(±s)

表2 实验组与对照组各区DTI参数值比较(±s)

参数FA ADC VRA Exat组别实验组对照组t值P值实验组对照组t值P值实验组对照组t值P值实验组对照组t值P值例数20 20 20 20 20 20 20 20左侧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右侧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左侧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右侧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左侧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右侧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区 Wernicke区 弓状纤维束

2.3 两组受检者的纤维束影像学表现比较 采用DTI纤维追踪成像技术，从冠状位、轴位及三维立体位对左右侧的纤维束进行直观比较，显示实验组左侧纤维束较右侧均有不同程度减少，而对照组两侧纤维束基本对称，见图1和图2。

图1 实验组左右两侧纤维束对比图

图2 对照组左右两侧纤维束对比图

3 讨论

脑卒中是我国成年人致死致残的首位原因，其中缺血性卒中占60%～80%[8]。随着社会老龄化和城市化进程的不断加快，我国脑卒中的发病率急剧攀升，且越来越呈年轻化趋势，脑卒中的疾病负担有爆发式增长的态势。及时准确地评估病情，对降低致残率、改善预后、避免医疗纠纷等方面具有重要意义。

失语是由主要分布于大脑优势半球的语言网络的结构性、完整性和互联性破坏而引起[9]。主要包括Broca失语、Wernicke失语、传导性失语等类型。目前，传导性失语的发病机制尚不明确。传统观点认为，传导性失语是由于弓状纤维束受损引起的，其病灶部位不在Broca区或Wernicke区，但是可能导致这两个区域功能性的分离，以至于Wernicke区及其邻近区域所形成的神经冲动不能传递到Broca区，从而不能形成相应的语言。但临床解剖研究发现缘上回、Broca区、Wernicke区的不完全损害也可引起传导性失语。MATSUMOTO等[10]在研究语言网络联系时，提出了Broca区-皮质下-Wernicke区连接网络。现代神经影像学也表明，语言、认知和行为等功能与大脑网络而不是特定的区域有关[3]，Wernicke区、Broca区彼此相互联系并且和外侧裂池、颞叶、前额叶、后顶叶等相互联系，以此构成一个对语言功能各方面均有帮助的神经网络。破坏此网络上的任一个部分或与其相关的任一部分，均可导致语言障碍。弓状纤维束是大脑半球内部的联络纤维，是多种信息交换的重要通路。故本研究选择Broca区、Wernicke区以及弓状纤维束为感兴趣区域。

常规MRI无法对神经纤维轴突的损伤范围和程度进行定量分析，DTI是一种新型的磁共振成像技术，其以扩散加权成像(diffusion-weighted imaging，DWI)技术为基础，是当前唯一能够有效观察和追踪脑白质纤维束的一种无创性检查方法[4-5]。在活体组织中，不同的结构会对水分子自由弥散的速率、方向造成相应的影响，而DTI技术则利用这种差异作为条件，将相关数值后处理后转化为图像，于三维空间内对组织内水分子的弥散特性进行定量分析，从DTI图像中提取的结果能够在活体对象中无创测量神经纤维通道的局部微观结构特性[11]。DTI常用的指标有FA、ADC、VRA以及Exat等。FA代表组织各项异性特征，能够反映白质纤维束的完整性，其值随着白质组织的不完整性而降低。VRA也是反映组织各向异性程度的指标，其对较高的各向异性敏感，结合FA可以使研究结果更为全面。ADC及Exat是反映组织弥散特性的两个指标。DTI在痴呆、酒精中毒等方面的研究显示了巨大的优势[12-13]。近年来，DTI越来越多地被应用于对失语症的研究[14-15]，但许多研究多未进一步区分失语症的类型，或局限于寻找特定区域如Broca区或Wernicke区的白质纤维通路，研究结果较为笼统或片面。目前的研究发现，失语的发生不仅与特定的皮层语言功能区受损有关，也与弓状纤维束的损伤有关[15]。

本研究以右利手传导性失语患者为研究对象，研究发现：实验组病灶均位于左侧大脑半球。与对照组比较，实验组左侧Broca区、Wernicke区及弓状纤维束FA值均低于对照组；实验组左侧弓状纤维束ADC值、VRA值低于对照组；实验组左侧Broca区及弓状纤维束Exat值高于对照组。此外，实验组左右侧ROI比较，左侧Broca区、Wernicke区及弓状纤维束FA值均低于右侧；左侧Broca区及弓状纤维束ADC值、VRA值低于右侧；左侧Broca区、Wernicke区及弓状纤维束Exat值高于右侧。本研究结果表明，语言功能区神经纤维走形复杂，Broca区、Wernicke区及弓状纤维束均是语言网络重要的组成部分。缺血性卒中后传导性失语患者弓状纤维束及Broca区、Wernicke区神经纤维束均有不同程度受损。就传导性失语患者不同部位神经网络的破坏程度而言，弓状纤维束的损害更为明显，与既往的研究相符合[15]，而本研究结果更为全面。单纯Broca区或Wernicke区的损伤是否可导致传导性失语的发生，本研究暂未有发现，以待在今后的研究中进一步深入。

综上所述，本研究采用DTI手段，探讨传导性失语的神经网络结构。研究证实DTI技术可用于诊断及评估缺血性卒中后传导性失语患者语言功能区的破坏情况，从而更精确地评估患者的病情，指导临床治疗及康复方案。然而，由于语言网络结构复杂，且本研究样本量较小，感兴趣区域的选择尚不全面，远未能全面展示传导性失语的神经网络构成及各脑区间的复杂联系，仅作抛砖引玉之用。