中老年患者腦卒中后失語(yǔ)癥與優(yōu)勢(shì)側(cè)上縱束損傷的相關(guān)性研究

王瑜元，胡瑞萍，華艷，胡健，湯昕未，張慧，劉培樂，白玉龍

1. 復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，上海200040；2. 華東師范大學(xué)磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200062；3. 福建醫(yī)科大學(xué)附屬協(xié)和醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，福建福州350001

中老年人群腦卒中高發(fā)，失語(yǔ)癥是其最具破壞性的后遺癥之一。急性期約24%～38%患者存在失語(yǔ)癥［1-2］，超過(guò)10% 患者在慢性階段仍遺留失語(yǔ)癥狀［3］。其發(fā)生機(jī)制除語(yǔ)言中樞損傷外，還包括白質(zhì)纖維素的破壞。目前研究認(rèn)為弓狀束與腦卒中后失語(yǔ)癥的發(fā)生密切相關(guān)［4］。但最近研究發(fā)現(xiàn)［5］，上縱束（superior longitudinal fasciculus， SLF） 對(duì)于注意力、記憶和語(yǔ)言產(chǎn)生等過(guò)程是必不可少的，其損傷可能也是發(fā)生失語(yǔ)癥的主要機(jī)制之一。彌散張量成像技術(shù)（diffusion tensor imaging， DTI）是利用水分子彌散的各向異性進(jìn)行成像，可觀察腦白質(zhì)纖維形態(tài)及功能腦區(qū)之間的纖維聯(lián)系，正常白質(zhì)纖維的部分各向異性（fractional anisotropy， FA）接近1，白質(zhì)纖維受到破壞則數(shù)值下降，因此FA 值和白質(zhì)纖維數(shù)量及長(zhǎng)度可代表纖維損傷程度。本文利用DTI 纖維追蹤技術(shù)對(duì)18 例中老年腦卒中后失語(yǔ)癥患者和18 例正常中老年人的上縱束進(jìn)行初步研究，旨在探索上縱束損傷與失語(yǔ)癥發(fā)生的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年1月—2019年12月在復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院康復(fù)科住院的中老年腦卒中后失語(yǔ)癥患者18 例為失語(yǔ)癥組，所有患者均接受綜合評(píng)估及檢查。另選取年齡、性別、學(xué)歷與失語(yǔ)癥組完全匹配的體檢健康的受試者18 例為對(duì)照組。失語(yǔ)癥組中男性13例，女性5 例；年齡55 ～81 歲，平均年齡（67.6 ±10.2）歲；小學(xué)學(xué)歷1 例、中學(xué)學(xué)歷9 例、大學(xué)學(xué)歷8 例。采用西方失語(yǔ)成套測(cè)驗(yàn)（western aphasia battery，WAB）評(píng)估18 例失語(yǔ)癥患者的言語(yǔ)功能；根據(jù)檢查結(jié)果計(jì)算失語(yǔ)商，失語(yǔ)商＜50 為低分亞組，大于等于50 為高分亞組。本研究經(jīng)復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，批準(zhǔn)號(hào)為（2015）臨審第（259）號(hào)。見表1。

表1 失語(yǔ)癥組受試者一般資料

1.2 病例納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)［6］，頭顱MRI或CT 明確左側(cè)大腦半球皮層存在梗死或出血病灶，首次腦卒中；（2）依據(jù)WAB 結(jié)果，診斷為失語(yǔ)癥；（3）年齡在55 ～85 歲，右利手；（4）病程1月—6月；（5）可完成WAB 和MRI 檢查；（6）知曉本研究，并簽署知情同意書。符合以上全部標(biāo)準(zhǔn)的病例納入本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）既往影響腦功能疾病病史；（2）病情不穩(wěn)定。具備以上任意1 項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的病例不納入本研究。

1.3 方法采用GE Signa 3.0 T

超導(dǎo)型磁共振成像儀對(duì)2 組受試者進(jìn)行影像學(xué)檢查。常規(guī)MR 檢查包括T1WI、T2WI 和FLAIR。DTI參數(shù)：20 個(gè)彌散梯度方向，b =1 000 s／mm2，TR／TE =8 500 ms／87 ms，矩陣大小為128×128，F(xiàn)OV 為230 mm×230 mm，層厚2 mm，激發(fā)次數(shù)2，掃描的層數(shù)為65。

1.4 影像學(xué)數(shù)據(jù)處理

采用FSL 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，具體包括如下步驟：頭動(dòng)渦流校正、梯度方向校正、獲取大腦mask 和張量計(jì)算，最終得到FA 指標(biāo)。DiffusionToolkit 進(jìn)行全腦纖維追蹤。用MricronTrackvis 軟件手繪感興趣區(qū)（region of interest， ROI），ROI 繪制定位見圖1［7］。用TrackVis 進(jìn)行基于ROI 的SLF-Ⅰ、SLF-Ⅱ和SLF-Ⅲ纖維確定性追蹤，纖維素追蹤結(jié)果見圖2。最終得到FA值、纖維數(shù)量和纖維長(zhǎng)度等指標(biāo)值。

圖1 SLF-Ⅰ、SLF-Ⅱ和SLF-Ⅲ感興趣區(qū)（ROI 1 和ROI 2）繪制

圖2 SLF-Ⅰ、SLF-Ⅱ和SLF-Ⅲ確定性追蹤纖維結(jié)果成像

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 20.0 版統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，正態(tài)分布的計(jì)量資料采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用非參數(shù)檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分率表示，采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2 組受試者DTI 檢測(cè)結(jié)果

與對(duì)照組比較，失語(yǔ)癥組的優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF-Ⅱ和SLF-Ⅲ的FA 值、纖維數(shù)量和纖維長(zhǎng)度明顯減少（P＜0.05），而2 組優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF-Ⅰ的FA 值、纖維數(shù)量和纖維長(zhǎng)度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 失語(yǔ)癥組亞組別患者

DTI 檢測(cè)結(jié)果失語(yǔ)癥低分亞組與高分亞組的優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF-Ⅰ、SLF-Ⅱ和SLF-Ⅲ的FA 值、纖維數(shù)量、纖維長(zhǎng)度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

3 討論

目前關(guān)于腦卒中后失語(yǔ)癥的白質(zhì)纖維素?fù)p傷機(jī)制多集中于弓狀束。但失語(yǔ)癥發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，存在多條言語(yǔ)通路，為了解其他纖維素的損傷是否導(dǎo)致失語(yǔ)癥臨床癥狀，本研究評(píng)估了中老年腦卒中后失語(yǔ)癥的上縱束完整性改變與臨床特征之間的關(guān)系。結(jié)果表示，SLF-Ⅱ、SLF-Ⅲ損傷而非SLF-Ⅰ與中老年腦卒中后失語(yǔ)癥發(fā)生密切相關(guān)。

經(jīng)典的語(yǔ)言組織模型Wernicke-Geschwind 模型認(rèn)為，優(yōu)勢(shì)側(cè)額下回（Broca 區(qū)域）和顳上回（Wernicke 區(qū)域）分別存在獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)和感覺語(yǔ)言區(qū)，聽覺輸入在聽覺系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換，信息流從Wernicke 區(qū)經(jīng)弓狀束到達(dá)Broca 區(qū)，即語(yǔ)法特征儲(chǔ)存處，接著單詞表征激活概念中心相關(guān)的概念。這些理論已經(jīng)占據(jù)了一個(gè)多世紀(jì)的歷史，但隨著神經(jīng)影像學(xué)和腦刺激圖譜的發(fā)展，語(yǔ)言的功能神經(jīng)解剖學(xué)飛速發(fā)展，同時(shí)出現(xiàn)了新的基于腦網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音處理模型，新模型強(qiáng)調(diào)語(yǔ)言存在“背側(cè)”和“腹側(cè)”通路，分別介導(dǎo)語(yǔ)音和語(yǔ)義處理。語(yǔ)音處理沿著顳葉后上部到額葉下部皮質(zhì)的“背側(cè)”通路發(fā)生，語(yǔ)義信息承載在“腹側(cè)”通路中，該通路從顳極延伸到枕顳葉皮層［8］。

表2 2 組受試者優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF 的FA 值、纖維數(shù)量和纖維長(zhǎng)度比較結(jié)果（±s）

表2 2 組受試者優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF 的FA 值、纖維數(shù)量和纖維長(zhǎng)度比較結(jié)果（±s）

組別SLF-Ⅰ SLF-Ⅱ SLF-ⅢFA 纖維數(shù)量（根）纖維長(zhǎng)度（mm）FA 纖維數(shù)量（根）纖維長(zhǎng)度（mm）FA 纖維數(shù)量（根）纖維長(zhǎng)度（mm）對(duì)照組（n=18）0.558 ±0.026 116.390 ±41.833 59.621 ±7.957 0.473 ±0.120 156.440 ±99.366 60.133 ±19.161 0.500 ±0.028 180.500 ±87.570 63.188 ±14.426失語(yǔ)癥組（n=18）0.536 ±0.044 103.890 ±54.992 58.844 ±10.983 0.273 ±0.177 54.830 ±62.347 29.705 ±21.955 0.184 ±0.192 33.670 ±47.058 20.241 ±23.361 t 1.901 0.768 0.243 0.397 0.675 4.430 6.891 6.266 6.636 P 0.066 0.448 0.810 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

表3 失語(yǔ)癥組亞組優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF 的FA 值、纖維數(shù)量和纖維長(zhǎng)度比較結(jié)果（±s）

表3 失語(yǔ)癥組亞組優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF 的FA 值、纖維數(shù)量和纖維長(zhǎng)度比較結(jié)果（±s）

失語(yǔ)癥亞組別SLF-Ⅰ SLF-Ⅱ SLF-ⅢFA 纖維數(shù)量（根）纖維長(zhǎng)度（mm） FA 纖維數(shù)量（根）纖維長(zhǎng)度（mm） FA 纖維數(shù)量（根）纖維長(zhǎng)度（mm）低分亞組（n=10） 0.532 ±0.055 101.900 ±64.307 56.079 ±11.928 0.258 ±0.181 44.200 ±37.037 27.589 ±22.875 0.214 ±0.188 27.200 ±31.040 23.209 ±23.506高分亞組（n=8） 0.541 ±0.026 106.380 ±44.884 62.302 ±9.242 0.292 ±0.181 68.130 ±85.516 32.350 ±21.989 0.147 ±0.203 41.750 ±63.283 16.530 ±24.220 t-0.435 -0.167 -1.211 -0.399 -0.738 -0.446 0.726 -0.596 0.591 P 0.670 0.870 0.244 0.695 0.479 0.661 0.478 0.565 0.563

SLF 是大腦半球白質(zhì)中的一大束白質(zhì)纖維，屬“背側(cè)”語(yǔ)言通路，將頂葉、枕葉和顳葉與同側(cè)額葉皮層相連，在額葉、顳葉和頂葉腦區(qū)域的語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要作用，健康老年人SLF 白質(zhì)完整性的下降可能導(dǎo)致語(yǔ)言流暢性受損。優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF 負(fù)責(zé)語(yǔ)音處理，同時(shí)促進(jìn)雙向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形成，這在注意力、記憶、情感和語(yǔ)言等核心過(guò)程中是必不可少的。多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)［9-12］其纖維損傷的程度與失語(yǔ)癥嚴(yán)重程度存在正相關(guān)。Koshiyama D 等［13］研究了583 名健康志愿者中SLF 的DTI 指數(shù)與Wechsler 成人智力量表第三版的語(yǔ)言理解、知覺組織、工作記憶和處理速度指標(biāo)之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF 的分?jǐn)?shù)各向異性與知覺組織指數(shù)之間存在顯著相關(guān)性。

既往研究未將SLF 細(xì)分，隨著DTI 技術(shù)發(fā)展，發(fā)現(xiàn)可將SLF 主要分為3 個(gè)部分。SLF Ⅰ起源于頂葉內(nèi)側(cè)，經(jīng)過(guò)扣帶回，終止于額葉的背側(cè)／內(nèi)側(cè)皮層和額葉前運(yùn)動(dòng)區(qū)［14］，其主要功能是調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)；SLF-Ⅱ起源于枕葉中前部／角回，經(jīng)枕葉前部／頂下小葉／中央葉中部／額中回，終止于額中回（側(cè)額極）［15-16］，其主要功能是工作記憶、空間注意；SLF-Ⅲ起自緣上回／顳上回后部，經(jīng)中央葉，終止于中央前回／島蓋部［15-16］，主要功能是優(yōu)勢(shì)側(cè)參與發(fā)音調(diào)節(jié)，非優(yōu)勢(shì)側(cè)與視空間注意、韻律和音樂處理等相關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比，失語(yǔ)癥組優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF-Ⅱ、SLF-Ⅲ的FA 值明顯降低，纖維數(shù)量減少、纖維長(zhǎng)度變短，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。表明優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF-Ⅱ和SLF-Ⅲ損傷是卒中后發(fā)生失語(yǔ)癥的主要機(jī)制之一，該發(fā)現(xiàn)不僅探索了失語(yǔ)癥發(fā)生機(jī)制，同時(shí)也可為后續(xù)治療提供相關(guān)基礎(chǔ)。但在按WAB 得分高低分組的2 亞組間，未發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)側(cè)SLF-Ⅱ和SLF-Ⅲ損傷與失語(yǔ)癥嚴(yán)重程度相關(guān)，可能因病例數(shù)較少所致。

同時(shí)本研究存在一定不足，因樣本量較小，未進(jìn)一步研究SLF-Ⅰ、SLF-Ⅱ、SLF-Ⅲ損傷與失語(yǔ)癥患者語(yǔ)義理解、閱讀、語(yǔ)言啟動(dòng)及流暢度的相關(guān)性。后續(xù)研究擬增加樣本量，進(jìn)一步探討SLF 在中老年腦卒中后失語(yǔ)癥發(fā)生及預(yù)后中的相關(guān)機(jī)制。