缺血性卒中后传导性失语的磁共振扩散张量成像研究.docx

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I张慧萍I,陆梦茹1,姜岐涛2南通大学附属江阴医院神经内科I、影像科2,江苏江阴214400摘要目的利用磁共振扩散张量成像（DTD技术探讨缺血性卒中后传导性失语患者语言功能区的神经纤维损伤情况。方法选择缺血性卒中后传导性失语患者20例为实验组，以及同期健康志愿者20例为对照组。采用3.0T磁共振成像系统，行头颅磁共振（MRI）和扩散张量成像（DTD检查。由DTl后处理软件生成感兴趣区（RoI）各向异性指数（FA）、表观弥散系数（ADC）、容积比各向异性（VRA）及衰减指数（EXat）值，比较实验组病灶侧、病灶对侧以及实验组与对照组间的差异，分析缺血性卒中后传导性失语的DTI特征。结果实验组左侧Broca区、Wernicke区及弓状纤维束FA值分别为0.212±0.041、0.231±0.045、0.295±0.038；ADC值分别为0.682±0.128、0.690±0.123、0.664±0.12hVRA值分别为0.162±0.065>0.173±0.071>0.155±0.063；Exat值分别为0.633±0.114>0.609±0.103>0.649±0.112o实验组与对照组左侧Re）I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（PV0.05或PV0.01）；实验组左侧弓状纤维束ADe值、VRA值低于对照组（PV0.05）,两组左侧BroCa区、WemiCke区ADC值、VRA值无显著性差异（P>0.05）;实验组左侧BroCa区及弓状纤维束Exat值高于对照组（PV0.05）。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（PV0.05或PV0.01）；实验组左侧BroCa区及弓状纤维束ADC值、VRA值低于右侧（PV0.05或PV0.01）,两侧WerniCke区ADC值、VRA值无显著性差异（P>0.05）;实验组左侧BroCa区、Wernicke区及弓状纤维束EXat值均高于右侧（PV0.05或PV0.01）。纤维追踪技术研究显示，实验组患者病灶侧纤维束明显减少。结论缺血性卒中后传导性失语患者弓基金项目：南通大学临床医学专项项目（编号：2019LY021）通信作者：张慧萍，Emai1：状纤维束及BroCa区、WemiCke区神经纤维束均有不同程度受损。DTI技术可用于诊断及评估此类患者语言功能区的破坏情况。关键词1缺血性卒中；传导性失语；磁共振扩散张量成像MagneticResonanceDiffusionTensorImagingStudyofConductiveAphasiaafterIschemicStroke1.UQiangbin,ZHANGHuiping,LUMengru,JIANGQitao(!.DepartmentofNeurology,JiangyinHospitalAffiliatedtoNantongUniversity,Jiangyin214400,China;2.DepartmentofImaging,JiangyinHospitalAffiliatedtoNantongUniversity,Jiangyin214400,China)Abstract:ObjectiveToinvestigatethenervefiberinjuryinthespeechareaofpatientswithconductionaphasiaafterischemicstrokebyusingdiffusiontensorimaging(DTI).Methods20patientswithconductionaphasiaafterischemicstrokewereselectedastheexperimentalgroupand20healthyvolunteersasthecontrolgroup.The3.OTMRsystemwasusedfortheexaminationofcranialmagneticresonance(MRI)anddiffusiontensorimaging(DTI).DTIsoftwarewasusedtogeneratefractionalanisotropy(FA),apparentdiffusioncoefficient(ADC),volumeratioanisotropy(VRA)andexponentialattenuation(Exat)valuesofROLComparethedifferencebetweenthefocussideandtheoppositesideofthefocusintheexperimentalgroup,aswellasthedifferencebetweentheexperimentalgroupandthecontrolgroup.AndanalysistheDTIcharacteristicsofconductionaphasiaafterischemicstroke.ResultTheFAvaluesofBrocaarea,Wernickeareaandarcuatefiberbundleontheleftsideoftheexperimentalgroupwere0.212÷0.041>0.231±0.045、0.295÷0.038；TheADCvalueswere0.682±0.128、0.690÷0.123>0.664÷0.121；TheVRAvalueswere0.162÷0.065、0.173÷0.0710.155÷0.063；TheExatvalueswere0.633±0.114>0.609÷0.103>0.649÷0.112.TheFAvaluesofBrocaarea,Wemickeareaandarcuatefiberbundleintheleftsideoftheexperimentalgroupwerelowerthanthoseofthecontrolgroup(P<0.05orP<0.01);TheADCvaluesandVRAvaluesofarcuatefiberbundleintheleftsideoftheexperimentalgroupwerelowerthanthoseofthecontrolgroup(P<0.05);TheADCvaluesandVRAvaluesofBrocaareaandWemickeareaintheleftsideofthetwogroupshadnosignificantdifference(P>0.05);TheExatvaluesofBrocaareaandarcuatefiberbundleintheleftsideoftheexperimentalgroupwerelowerthanthoseofthecontrolgroup(P<0.05).ComparetheROIbetweenleftandrightsidesinexperimentalgroup,TheFAvalueofBrocaarea,Wernickeareaandarcuatefiberbundleontheleftsidewaslowerthanthatoftherightside(P<0.05orP<0.01);TheADCvalueandVRAvalueofBrocaareaandarcuatefiberbundleontheleftsideoftheexperimentalgroupwerelowerthanthatoftherightside(P<0.05orP<0.01),whiletheADCvalueandVRAvalueofWemickeareaonbothsideswerenotsignificantlydifferent(P>0.05);TheExatvalueofBrocaarea,Wemickeareaandarcuatefiberbundleontheleftsideoftheexperimentalgroupwerehigherthanthatoftherightside(P<0.05orP<0,01).Thestudyoffibertrackingtechnologyshowedthatthenumberoffiberbundlesintheexperimentalgroupwassignificantlyreduced.ConclusionInpatientswithconductiveaphasiaafterischemicstroke,nervefibertractsinarcuatefiberbundleandBrocaandWernickeareashavevaryingdegreesofdamage.AndDTIcanbeusedtodiagnoseandevaluatethedamageoflanguagefunctionareainthesepatients.Keywords:ischemicstroke;conductiveaphasia;magneticresonancediffusiontensorimaging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，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，认为主要由弓状纤维束的病变引起传导性失语。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。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叫本研究采用DTl技术评估缺血性卒中后传导性失语的神经网络损伤情况，报道如下。1资料和方法1.1 一般资料实验组：2019年05月至2020年04月期间，于南通大学附属江阴医院神经内科住院的的急性缺血性卒中后传导性失语患者共20例。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小时以内，符合中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018脑梗死诊断标准网并经头颅MRI证实，梗死侧为大脑优势半球侧（左侧，下同）；符合北京大学第一医院汉语失语检查法（APhaSiaBatteryofChinese,ABC）中传导性失语的诊断标准；（4）年龄18-80岁。（5）意识清，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。对照组：选择年龄、性别等与实验组相匹配的健康体检人群20例，均为右利手。本研究经南通大学附属江阴医院伦理委员会审核批准，所有研窕对象均签署了知情同意书。1.2 成像技术、成像设备和成像参数1.2.1 成像技术、设备采用荷兰PhilipsAchieva3.0T超导磁共振仪，所有受试者均由放射科专业医师双盲完成扩散张量成像（diffusiontensorimaging,DTI）So先行常规磁共振成像（magneticresonanceimaging,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：TRTE=800083ms,翻转角度90度，FOV224*224mm,矩阵112*112,层厚2mm,间距Omm,激励次数2,扩散敏感梯度方向32,b值800smm2,扫描范围覆盖全脑。1.2.2 图像、数据处理采用Philips自带的DTl后处理软件对原始数据进行处理。感兴趣区（regionOfimereSt,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ROL测量实验组及对照组ROI的各向异性指数（fractionalanisotropy,FA）、表观弥散系数（apparentdiffusioncoefficient,ADC）、容积比各向异性指数（VOIUmeratioanisotropy,VAR）及衰减指数（exponentialattenuation,Exat）,各参数重复测量3次，取平均值。纤维追踪技术采用Trackvis软件（）进行脑白质纤维追踪。1.3 统计学技术采用SPSSl7.0软件进行数据分析。计量资料采用嚏±s表示，组间比较采用t检验；计数资料比较采用2检验。以PV0.05为差异有统计学意义。2结果2.1一般临床资料本研究纳入实验组及对照组各20例。两组研究对象年龄、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（HDLC）、吸烟史、饮酒史方面无显著差异（P>0.05）;实验组低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平高于对照组（PV0.05）。见表1。表1实脸组及对照组一般临床资料比较变量实验组（n=20）对照组(n=20)t2P年龄（岁）67.52±8.6366.89±8.490.230.409性别（n,女/男）8/128/120.001.000受教育年限（年）8.93±3.099.12±3.360.190.427高血压史（n,有/无）9/117/130.420.519糖尿病史（n,有/无）5/153/170.160.693TC(mmolL)4.12±1.024.23±1.180.320.377TG(mmolL)1.93±0.642.22±0.711.360.091HDL-C(mmolL)1.56±0.611.43±0.560.700.243LDL-C(mmolL)3.01±1.022.49±0.851.750.044吸烟史（n,有/无）7/139/110.420.519饮酒史（n,有/无）7/135/150.480.4902.2实验组与对照组感兴趣区DTl参数比较实验组与对照组左侧ROI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（PV0.05或P<0.01）;实验组左侧弓状纤维束ADC值、VRA值低于对照组（PV0.05）,两组左侧Broca区、Wernicke区ADC值、VRA值无显著性差异（P>0.05）;实验组左侧Broca区及弓状纤维束Exat值高于对照组（P<0.05）o见表2。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（PV0.05或P<0.01）;实验组左侧Broca区及弓状纤维束ADC值、VRA值低于右侧（PV0.05或P<0.01）,两侧Wernicke区ADC值、VRA值无显著性差异（P>0.05）;实验组左侧Broca区、Wemicke区及弓状纤维束Exat值均高于右侧（PV0.05或PV0.01）。见表2。表2实验组与对照组各区DTl参数值比较组别n参数Broca区Wernicke区弓状纤维束左侧右侧tP左胡右侧IP左侧右侧P实脸组20FA0.212±0.04l0.243±0.0502.140.0190.231±0.()450.259±0.0362.170.0180.295±0.0380.348±0.0513.730.000对照组200.238±0.0310.263±0.0550.341±0.042t2.262.013.63P0.0150.0260.000实脸组20ADC0.682±0.1280.761±0.1192.020.0250.690±0.1230.722±0.1080.870.1940.664±0.12l0.761±0.1312.430.9对照蛆200.728±0.1350.741±0.1420.745±0.118t1.111.212.14P0.1380.1160.019实脸组20VRA0.162±0.0650.210±0.0772.130.0200.173±0.0710.194±0.0830.860.1980.155±0.0630.202±0.0802.060.023对照组200.192±0.0720.189±0.0680.195±0.066t1.380.73).96P0.0870.2360.029实脸组20EXal0.633±0.1140.566±0.i011.960.0280.609±0.1030.556±0.0891.740.0440.649±0.1120.563±0.1032.530.8对照组200.578±0.0910.571±0.0950.569±0.122t1.681.212.16P0.0490.1160.0192.3两组纤维束影像学表现比较本研究纳入的传导性失语的患者病灶均位于左侧。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、2o图1实脸组左右两侧纤维束对比图：冠状位；轴位；三维立体位图2对照组左右两侧纤维束对比图：冠状位；轴位；三维立体位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6080%1叫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。失语是由于大规模分布式语言网络的结构性、完整性和互联性破坏而引起。主要包括BrOCa失语、WemiCke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、WemiCke区的不完全损害也可引起传导性失语。MatSUmoto等【期在研究语言网络联系时，提出了BrOCa区-皮质下-WemiCke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，Wemicke区、Broca区彼此相互联系并且和外侧裂池、颗叶、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、WemiCke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-weightedimaging,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DTl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】。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。DTl在痴呆、酒精中毒等方面的研究显示了巨大的优势。近年来，DTl越来越多地被应用于对失语症的研究，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Wemicke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“叫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。本研究以传导性失语患者为研究对象，研究发现：与对照组比较，实验组左侧BrOCa区、WemiCke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。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、WemiCke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、WemiCke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U叫而本研究结果更为全面。单纯BrOCa区或WemiCke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DTl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。参考文献1 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