癫痫的语言功能磁共振研究

近些年随着X线CT、M R I诊疗技术在颈椎病诊治中的应用和发展,使颈椎病的诊治效果得到显著的提高,成为颈椎病诊治的重要方法,并因诊断效果肯定,在临床中的应用日益广泛。颈椎病诊断技术包括临床体格检查、X线平片、脊髓造影及椎动脉造影、X线、CT及M R I。X线平片既经济、安全,易于被患者接受,操作又方便,在颈椎病诊治领域有广阔的发展前景,理论上讲比脊髓造影及椎动脉造影、X线CT及M R I更简便、易行。但X线平片对于颈椎病的诊断也有一定的局限性,除应紧密结合临床症状、体征外,如条件允许,还应辅以X线、CT及M R I检查。

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癫痫的语言功能磁共振研究综 述

M M I

第四军医大学唐都医院放射科(西安710038)

熊晓双,杜 滂,王 玮

摘要 癫痫的语言功能磁共振成像已经成为一个重要的临床研究,对癫痫外科术前进行语言优势半球定侧、功能区定位、预测术后失语以及研究语言可塑性和重组现象发挥着重要作用。

关键词:功能磁共振 癫痫 语言

功能磁共振成像(functi ona l m agnetic resonance i m ag i ng, M f R I)基于血氧水平依赖(blood oxygenation leve l-dependent ,BOLD)技术,它根据功能活动区局部脑血氧水平和去氧血红蛋白浓度的相对变化产生信号改变,是一种无创、可重复的新兴技术手段。M f R I的发展为脑功能成像提供了高空间分辨率的图像,在神经病学领域的研究应用上发挥了重要的作用。在癫痫领域,尤其是对需要外科手术治疗的顽固性癫痫病人,语言处理的M f R I已经成为一个热门的临床研究。本文就癫痫的语言M f R I研究进行介绍。

1 M f R I在癫痫术前对语言优势半球定侧和功能区定位

成功的癫痫外科手术很大程度上依赖于对癫痫灶的精确定位和术后神经功能缺失的风险预测。语言功能定位的主要目的在于预测并减小需要外科手术治疗的癫痫病人术后语言功能缺失的可能性,主要是对于颞叶癫痫(temporal l obe ep-i lepsy,TLE)病人尤其是需行左前颞叶切除术的病人。前颞叶切除术是治疗顽固性TLE重要而有效的方法,但手术常增加术后失语的风险性,因此术前必须明确其对语言功能的影响。传统理论认为右利手者语言功能主要集中在左侧大脑半球,而癫痫病人由于脑损伤往往伴有脑功能区的移位或重组[1],造成语言优势半球的不典型,因此在任一大脑半球潜在的语言关键区域进行侵入性操作之前,进行优势半球判定显得尤为重要。临床传统依靠有创且昂贵的双侧颈内动脉阿米妥试验(i ntracaro ti d amobarb ital test,I AT;或称W ada试验)作为金标准来鉴别优势半球,依靠皮层电刺激来鉴别功能区;而M f R I可用各种不同的无创方法达到这些目的:设计不同的语言任务激活相应脑区,通过BOLD的信号改变,鉴别语言优势半球和功能皮层区。

已有很多研究证明M f R I能可靠地鉴别语言优势半球。研究者们采用不同的语言任务、不同的激活感兴趣区分析对癫痫患者进行M f R I研究并和I AT进行了比较,均发现一致性或相关性良好。D es mond等[2]首次发表了比较M f R I和I AT 的研究,他们对7个癫痫病人(I AT判断为4个左侧半球语言优势,3个右半球优势)执行一个语义判断任务对照一个知觉判断任务,发现M f R I和I AT的一致性为100%。W oer m ann 等[3]采用一个的流畅性任务比较了M f R I和I A T,包括100个癫痫病人(71个左侧语言优势,29个非典型优势),此研究采用目测分析图像判断不对称性,显示M f R I和IAT之间的一致性是91%,其中不一致性主要发生在IAT或M f R I 显示为非典型语言优势的病人上。Benke等[4]使用语义决定任务对68个慢性难治性TLE病人进行了M f R I和I AT的比较,其中14个(20 6%)病人具有非典型语言优势,全部一致性为:右侧TLE病人 3%,左侧TLE病人72 5%,具有左侧语言优势的右侧TLE一致性最好。M f R I和I AT结果

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M M I BI M ONTH LY V ol17 No 6 Dec2008的良好一致性,使得M f R I检查逐步成为癫痫术前评估的一项重要内容。

除了定侧信息外,M f R I还具有提供详细的半球内语言皮层功能区的潜力。许多研究表明,M f R I激活和术中皮层电刺激具有很密切的空间关系[5-8]。R utten等[9]一项最近的研究比较了13个TLE病人的M f R I和术中皮层电刺激的定量结果。对8个病人采用皮层电刺激检测到了关键语言区,其中7个病人M f R I的敏感性是100%(即M f R I正确检测到了所有关键的语言区并具有很高的空间精确度)。

2 M f R I对癫痫灶切除术后语言功能缺失结果的预测

由于M f R I可提供半球内的语言定位信息,因此在给定的半球内或者是在将被切除的颞叶内定位语言皮层可在计划手术范围时为外科医生提供更多信息。Sabsev itz等[10]采用一个语义决定范式检验了术前M f R I在预测左侧颞叶切除术后命名结果的临床实用性。此研究对24个左侧T LE病人术前进行了M f R I语言定位,并分别在术前及术后6个月进行神经心理学测试。M f R I在颞叶语言定侧的程度显著预测了命名结果。即手术的颞叶的语言偏侧越明显,伴随着术后Boston命名测验水平下降越多(r=-0 ,p<0 001)。使用颞叶感兴趣区分析,M f R I显示100%的敏感性和73%的特异性。I AT也预测了这些病人的命名结果(92%的敏感性和45%的特异性),但不像M f R I这么好。此研究显示了M f R I在对癫痫灶切除术后语言功能缺失结果预测上的重要意义。

3 癫痫患者语言可塑性和重组的M f R I研究

神经科学和康复医学研究者认为大脑具有可塑性,即有在结构和功能上有修改自身以适应现实改变的能力;并且认为在脑损伤后,大脑在结构与功能上可以通过重组来承担已经失去的功能。不同年龄左半球癫痫发作起源或损伤病人的M f R I语言激活图为功能可塑性和重组提供了研究证据。癫痫发作早的病人可能会经历半球内或者半球间的语言重组,尤其是当癫痫病灶包含了语言优势半球中较大范围的时候。损伤年龄越早,语言向双侧或者向右的转移越多,支持重组具有关键时间窗的观点。S w anson等[11]使用一个语义决定任务的M f R I研究,显示癫痫发作的年龄只和左半球发作病人的语言偏侧的程度相关。左半球早发癫痫伴随着更多的非典型或右半球语言表现。M f R I组分析的研究图显示,在早期的左半球发作的病人,语言重组到额、后颞顶对侧相应的区域。L ieg eo is[12]等报告了一小组顽固性儿童癫痫病人,他们具有持续的早期的左侧半球病变,病变靠近或远离经典的语言区。M f R I研究结果发现语言功能并不总是转移到对侧半球,还出现了左侧大脑半球病损灶周围的激活,这为语言功能在半球内的重组提供了证据。

M f R I也可用来研究癫痫病人术后神经可塑性的机制。

H e rtz-Pann i er[13]对一个继发于R as mussen s综合征的顽固性癫痫的儿童,在术前和9岁左侧大脑半球切除术后1 5年分别进行了扫描,这名儿童在术前语言功能正常,M f R I采用隐性的语义流畅性任务显示了强的左侧语言功能偏侧性。术后这名儿童发生了极重的失语症和失读症,但随着时间的过去,语言能力得到很大程度的恢复,M f R I使用隐性语义流畅性、句子产生和被动听句子任务,显示语言功能转移到右半球,这是术前扫描中未检测到的区域。这一结果,为语言功能的可塑性提供了证据。

4 语言的M f R I研究中的问题和展望

方法学的讨论和任务设计:目前癫痫的语言研究多采用组块设计(b l ock desi gn),主要基于认知减法范式的 基线-任务刺激 模式,语言激活定位的敏感性和特异性很大程度上依赖于任务的设计,包括设计模式,激活和对照任务的选择。不同的研究中,各种语言处理过程激活的区域显著地不同,这可能和研究者使用了不同的语言激活或对照任务,以及不同的成像方式和后处理技术等有关[14]。成功用于定侧最常用的任务类型是词语生成任务(或称语言流畅性任务)和语义决定任务,此外常用的还有阅读理解任务、命名任务等。各个研究中任务采用的对照也不尽相同。语言是一个复杂的过程,不同的语言范式激活不同的脑区,激活模式决定于选择的M f R I任务。有作者认为没有一种单独的、标准的M f R I范式能够鉴别出语言皮层,因此有必要联合不同的任务以提高关键脑区鉴别的敏感性,一些研究者已经提倡采用多个任务或者一个任务组来提高M f R I和I AT的一致性[15]。此外,S w anson等[14]认为目前语言功能成像研究的最常用的方法学局限性是在激活协议中为了减少不必要的心理活动的影响,而采用的对照任务方面的不足。严格的设计和对照任务,包括行为学特征的测量都很关键。

一些方面还需要进一步的研究,包括:M f R I和I AT结果不一致的原因探讨;包含IAT或M f R I上显示非典型语言优势的大量病人的I AT和M f R I一致率或相关性的研究;M f R I 和皮层电刺激的比较;采用不同感兴趣区定侧之间一致性差别的研究。尽管有很多不一致的情况,M f R I仍是癫痫手术前评价病人语言优势的合理选择。此外,多种技术的联合,如M f R I和事件相关电位、弥散张量成像、皮层电刺激、磁源性成像等不同成像方法资料的融合,将会为外科手术计划的制定提供更好的帮助。

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