張賀誠，劉 晶，李小圳，田家賡，高 闖，梁煜爽，康 慶，趙天佐*

(1.北京中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院放射科，北京 100039；2.清華大學(xué)醫(yī)院檢驗科，北京 100084；3.北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院放射科，北京 100700)

腦梗死是中、老年人的常見疾病之一，若未能及時治療，所致后遺癥將嚴重影響患者日常生活[1]。失語癥為獲得性語言障礙，多因優(yōu)勢側(cè)大腦半球損傷導(dǎo)致語言功能受損，常伴認知及運動功能障礙[2]。近年用于腦功能成像方法中，靜息態(tài)功能MRI(resting-state functional MRI，rs-fMRI)因操作簡便、無需受試者配合而特別適用于依從性差患者，可避免執(zhí)行特定任務(wù)引起的個體差異[3]。功能MRI(functional MRI，fMRI)可用于描述和分析不相鄰的2個或多個腦區(qū)間的腦功能活動[4]，即功能連接(functional connectivity，F(xiàn)C)；通過選取種子點，分析其與其他腦區(qū)的FC，能反映該點與其他腦區(qū)之間的FC改變[5]。本研究采用rs-fMRI，將種子點置于左側(cè)額下回(left inferior frontal gyrus，LIFG)布羅卡(Broca)區(qū)，觀察腦梗死后失語癥患者各腦區(qū)FC變化，以探討失語癥的可能機制。

1 資料與方法

1.1 研究對象 納入2017年2月—2019年5月10例于北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院就診的左側(cè)腦梗死后失語癥患者(觀察組)，男8例，女2例，年齡44～80歲，平均(61.0±8.9)歲。納入標準：①漢族，右利手；②MRI檢出明確左半球腦梗死病灶；③有明確失語癥狀；④神志清楚，以言語功能障礙為主要異常表現(xiàn)。排除標準：①伴認知功能障礙；②合并腦外傷、惡性腫瘤或精神疾病等其他嚴重疾病。同期于本院體檢性別、年齡及民族等匹配的10名健康志愿者作為對照組，男8例，女2例，年齡44～80歲，平均(61.0±8.9)歲，排除標準同前。檢查前受試者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips Achieva 3.0T MR掃描儀，配置32通道頭部線圈。囑受試者仰臥、閉眼，平靜呼吸。采集高分辨率T1WI和rs-fMRI，獲取原始DICOM文件。軸位3D T1WI：TR 1 900 ms，TE 2.5 ms，F(xiàn)OV 250 mm×250 mm，F(xiàn)A 9°，層厚1.0 mm，層間隔0.5 mm，層數(shù)176；采用梯度回波-平面回波成像(gradient echo-echo planar imaging，GRE-EPI)序列采集rs-fMRI，TR 2 000 ms，TE 30 ms，F(xiàn)OV 224 mm×224 mm，F(xiàn)A 90°，層厚3.5 mm，層間隔l.0 mm，層數(shù)31，共240個時間點。

1.3 圖像處理 于Matlab R2013b程序環(huán)境下應(yīng)用DPARSF軟件處理rs-fMRI數(shù)據(jù)。選取LIFG的Broca區(qū)，即布羅德曼分區(qū)(Brodmann area，BA)44，其蒙特利爾神經(jīng)學(xué)研究所(Montreal Neurological Institute，MNI)中心坐標為(-51，9，21)，半徑為6個體素，生成1個覆蓋33個體素的種子點作為ROI。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用REST軟件(http://restfmri.net/forum/index.php)分析觀察組及對照組的FC圖。采用單樣本T檢驗比較組內(nèi)、雙樣本T檢驗比較組間FC，檢驗水準為統(tǒng)計閾值概率P<0.01(經(jīng)AlphaSim校正)，體素>50，經(jīng)多重比較校正得到2組的FC圖。在Slice Viewer程序中顯示結(jié)果，觀察FC變化的腦區(qū)及相關(guān)強度，T>0呈正相關(guān)，T<0呈負相關(guān)，T值越大則相關(guān)性越強。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

對照組大腦雙側(cè)枕葉、頂葉、額葉、顳葉、小腦半球、小腦扁桃體及腦干與ROI 的FC呈正相關(guān)(P均<0.05)，見表1及圖1。觀察組雙側(cè)額下回，左側(cè)中央后回、中央前回、額中回、扣帶回、豆狀核、海馬、楔葉、枕葉，右側(cè)頂下小葉、緣上回與ROI的 FC呈正相關(guān)(P均<0.05)，見表2及圖2。觀察組雙側(cè)緣上回、顳下回、梭狀回、頂下小葉、枕中回，右側(cè)額中回、扣帶回、小腦半球，左側(cè)顳中回、顳上回等與ROI 的FC的相關(guān)性高于對照組(P均<0.05)，見表3及圖3。

圖3 靜息狀態(tài)下觀察組與LIFG的FC的相關(guān)性高于對照組的腦區(qū) (右側(cè)色帶數(shù)值表示FC程度)

表3 靜息狀態(tài)下觀察組與LIFG的FC的相關(guān)性高于對照組的腦區(qū)

圖2 觀察組靜息狀態(tài)下與LIFG的FC呈正相關(guān)的腦區(qū) (右側(cè)色帶數(shù)值表示FC程度)

表2 觀察組靜息狀態(tài)下與LIFG的FC呈正相關(guān)的腦區(qū)

圖1 對照組靜息狀態(tài)下與LIFG呈正相關(guān)的腦區(qū) (右側(cè)色帶數(shù)值表示FC程度)

表1 對照組靜息狀態(tài)下與LIFG的FC呈正相關(guān)的腦區(qū)

3 討論

分析fMRI掃描數(shù)據(jù)時，F(xiàn)C指解剖連接限定范圍內(nèi)圖像信號在時間上的同步性或相關(guān)性，用于描述和分析空間上不相鄰的2個或多個腦區(qū)之間的連接關(guān)系及其程度。研究腦FC的方法較多，其中種子點分析法研究目標明確，后處理及分析方便、敏感，是目前最常用的腦功能分析方法之一。本研究采用種子點方法分析腦FC，即以特定解剖結(jié)構(gòu)或體素為ROI，以其rs-fMRI數(shù)據(jù)作為種子點，通過軟件進行后處理，對該種子點與其他活動腦區(qū)的數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析，得出顯示不同腦區(qū)之間活動的相關(guān)圖像。

大腦發(fā)育和獲取語言過程中，兩個半球之間，通常其中一個(多為左側(cè)半球)在語言功能上居于主導(dǎo)地位，而另一半球的語言能力有限。本研究對照組雙側(cè)額葉激活區(qū)域面積和程度顯著，提示雙側(cè)額葉在語言功能形成過程中均具有重要作用，左側(cè)大腦半球的語言中樞及功能區(qū)與右側(cè)大腦半球鏡像區(qū)之間存在功能聯(lián)系，可能在產(chǎn)生及恢復(fù)語言過程中發(fā)揮重要作用[6]，即健康人大腦在靜息狀態(tài)下同樣存在語言功能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，與既往研究[7]結(jié)果相符。

失語癥患者大腦優(yōu)勢半球病變周圍腦區(qū)功能重建對恢復(fù)語言功能具有重要作用[8]。本組多數(shù)病例病變累及Broca區(qū)，結(jié)合其失語嚴重程度及fMRI結(jié)果，支持Broca腦區(qū)在語言網(wǎng)絡(luò)中具有重要作用[9-10]。近年關(guān)于右側(cè)大腦半球腦梗死后失語癥的研究[11-13]較多。本研究發(fā)現(xiàn)觀察組及對照組的ROI均與右側(cè)半球多個腦區(qū)存在FC，與MARINI等[14]的研究結(jié)果相符，提示左側(cè)半球語言功能區(qū)發(fā)生病變時，右側(cè)語言功能區(qū)可能被激活而發(fā)揮其重要功能；相比對照組，觀察組與LIFG的FC的相關(guān)性較高腦區(qū)主要為左側(cè)顳葉和右側(cè)額葉，右側(cè)顳葉和頂葉、雙側(cè)枕葉也可見多個腦區(qū)與LIFG的FC增強。

de SMET等[15]發(fā)現(xiàn)右側(cè)小腦半球通過與語言優(yōu)勢半球皮層的神經(jīng)聯(lián)系和協(xié)同作用而參與意識、發(fā)聲及控制發(fā)音等過程，對小腦僅具有運動協(xié)調(diào)功能的傳統(tǒng)觀點進行了修正。神經(jīng)解剖學(xué)、神經(jīng)影像學(xué)及相關(guān)臨床研究結(jié)果顯示，小腦的作用包括調(diào)節(jié)認知和情感處理，小腦與幕上關(guān)聯(lián)區(qū)域的連接參與更高的認知和情感功能[15]。本研究觀察組右側(cè)小腦半球與LIFG的FC增強度高于對照組，可能進一步提示右側(cè)小腦半球?qū)τ谀X梗死后失語癥患者的發(fā)聲及發(fā)音控制等恢復(fù)過程具有積極作用。

本研究不足之處：①樣本量小，個體差異如發(fā)病時間、病灶位置及大小等可能對結(jié)果造成影響；②未觀察任務(wù)態(tài)下各腦區(qū)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能變化；③未針對不同類型失語癥患者進行對比。

綜上，健康人在靜息狀態(tài)下即存在與LIFG相關(guān)的語言功能網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可能是維持正常語言功能的神經(jīng)基礎(chǔ)。左側(cè)腦梗死后失語患者多個腦區(qū)，主要包括左側(cè)大腦額葉與LIFG Broca區(qū)的FC呈正相關(guān)，可能與腦梗死后失語癥的發(fā)生和恢復(fù)機制有關(guān)。