应用影像学方法探讨类似运动性和感觉性的传导性失语发病机制

张红霞，赖宗力，陈红燕，周筠，张玉梅

传导性失语症以复述能力严重受损为临床特征，口语为流利型口语，听理解能力相对较好[1]。关于传导性失语复述障碍的机制尚存在着争议，其中最著名的是联系中断学说。这一学说是由Wernicke首先提出的，即传导性失语是由于连接Broca区与Wernicke区的弓状纤维束中断引起的，我们既往的研究也证明了这一点[2]。

随着医学影像学的发展，联系中断学说也面临着挑战[3]。一些传导性失语的病例并不是由于弓状纤维束受损引起的[4-5]，同样，弓状纤维束受损也并不总是产生传导性失语。有学者描述了一个经历了弓状纤维束前部切除手术、但仍能正常复述单词和句子的病例[6]。据此，提出弓状纤维束并不是复述过程所必须的解剖结构。而且，应用PET的研究也证明弓状纤维束受损并非是传导性失语产生所必须的[7]。

在临床实践中，有些传导性失语除复述障碍外，口语也是非流利型的，称为类似于运动性失语的传导性失语；也有一些传导性失语除复述障碍外，还伴随着听理解的严重障碍，称为类似于感觉性失语的传导性失语。这种现象无法用联系中断学说来解释。很多学者对这一现象感到困惑[8-9]。最近研究发现，在少数人中有一条背侧通路连接颞叶和额叶[10]。本研究中，采用扩散张量成像分析(diffusion tensor imaging,DIT)及扩散张量成像纤维追踪(diffusion tensor-fiber tracing,DT-FT)的方法探讨类似运动性失语和类似感觉性失语的传导性失语的发病机制。

1 对象与方法

1.1 对象 选择2008年2月～2010年2月在首都医科大学附属北京天坛医院神经内科住院的患者，采用西方失语成套测验判断失语症的类型，从中选择7例类似于运动性失语的传导性失语患者作为A组，7例类似于感觉性失语的传导性失语患者作为B组；选择10例健康志愿者作为C组。①A组(n=7)：其中男性3例，女性4例；年龄38～64岁，平均(43.01±1.78)岁；病程0.5～1.0年，平均(0.71±0.94)年；②B组(n=7)：其中男性5例，女性2例；年龄37～65岁，平均(43.18±1.78)岁；病程0.6～1.0年，平均(0.69±0.95)年；③C组(n=10)：其中男性5例，女性5例；年龄38～65岁，平均年龄(42.8±1.25)岁。所有受试者均为右利手，居住在北京。A、B组均经MRI证实为缺血性卒中。受试者均为小学以上文化程度。本研究经过天坛医院伦理委员会批准，所有参与者均签署知情同意书。

纳入标准：①母语为汉语，右利手；②西部失语成套测验评定结果为传导性失语；③发病时以言语功能障碍为主，肢体功能障碍较轻；④首次发病，经CT或MRI证实病变位于左侧半球的脑梗死患者，病灶单一；⑤小学以上文化程度。

排除标准：①普通话不标准；②病变位于右侧大脑半球；③伴记忆力、智力障碍，严重的心、肝、肾功能损害；④造影剂过敏史；⑤不合作。

1.2 影像学数据的采集

1.2.1 扩散张量成像分析(DIT) 采用SIEMENS DTI专业处理软件进行DTI数据处理，获得各向异性(fractional anisotropy,FA)图。FA图上选定双侧大脑半球的Broca区、Wernicke区以及弓状纤维束为FA值测量的兴趣区，分别测量FA值，并进行左右侧相同结构的统计学分析。

1.2.2 扩散张量成像纤维追踪(DT-FT) 选定双侧大脑半球Brodmann 45、44区(三角区和额叶盖部——运动性语言中枢)和22区、39区(Wernicke感觉语言中枢)为语言功能区，脑内与语言功能区密切相关的主要联合、联合纤维束(包括弓状纤维束、外囊、内囊后肢等)为纤维追踪的兴趣区[11]，分别作为seeds进行神经纤维束的追踪显示，并观察从语言功能区发出的神经纤维束的走行、分布及其与其他脑区间的联系和病理情况下的改变。

1.3 统计学分析 采用SPSS 16.0统计软件进行分析。C组的数据符合正态分布，采用配对t检验；A、B组数据不符合正态分布，采用秩和检验。

2 结果

2.1 C组DIT及DT-FT C组左侧半球的Broca区、Wernicke区的FA值大于右侧半球的相同部位的FA值(P＜0.05)，即左侧半球语言功能区比右侧半球镜像部位有更多的工作纤维，且连接更加紧密。见表1。弓状纤维前后部左右半球相比，左侧的FA值大于右侧半球，这与我们既往的研究结果相同[2]。

表1 C组左右半球对比

DIT及DT-FT结果显示左侧半球与右侧半球Broca区、Wernicke区纤维走行没有显著性差异。如图1所示，正常人DTI彩色图示底节区两个层面脑内白质纤维结构，红、绿、篮三色表示纤维走行方向，红色为左右方向，绿色为前后方向，蓝色为上下方向走行的纤维束。图1A箭头所示Broca区，图1C箭头所示为Wernicke区。图1B和图1D为正常人DT-FT显示，右侧相应于Broca区和39区的右侧45区和44区的纤维结构右侧面观，橙色为45区，砖红为44区，绿色为39区。可见纤维束的分布和走行与左侧的语言功能区的纤维结构的分布和走行基本一致。

2.2 A、B组扩散张量成像分析及纤维追踪 A组中，左侧Broca区的FA值大于右侧镜像区(P＜0.05)，左侧弓状纤维束前部的FA值小于右侧(P＜0.05)，左侧Wernicke区FA值与右侧镜像区的FA值相比与C组类似；B组中，左侧Wernicke区的FA值大于右侧镜像区(P＜0.05)，左侧弓状纤维后部的FA值小于右侧(P＜0.05)，Broca区的FA值与C组相似。提示皮层的病变同样可以产生传导性失语。见表2。

图1 健康志愿者的影像学

图2 类似感觉性失语的传导性失语患者影像学

表2 传导性失语患者左侧半球与右侧半球的比较

DIT及DT-FT结果显示，左侧半球与右侧半球Broca区、Wernicke区纤维走行存在显著性差异。A组中，左侧大脑半球与右侧大脑半球的Broca区与弓状纤维束前部走行存在着差异；B组中，双侧大脑半球的Wernicke区与弓状纤维束后部的走行存在着差异。

图2所示为1例类似感觉性失语的传导性失语患者，病变位于右侧大脑半球，为交叉性失语。图2A显示Wernicke区受损而Broca区未受损。图2B显示右侧Broca区的FA大于左侧，与C组相似；而右侧Wernicke区的FA值小于左侧，提示右侧Wernicke区受损而Broca区保留。图2C和图2D显示Broca区、Wernicke区和弓状纤维束之间的联系部分受损。

3 讨论

传统上认为，传导性失语是由于弓状纤维束受损引起的。在许多报道中，也提到弓状纤维束受损可以引起传导性失语[12-13]，我们既往的研究也证明了这一点[14]。Catani等的研究证实了弓状纤维束的存在[15]，因为这一结构，才使得Wernicke区与Broca区紧密相连。本研究选择传导性失语患者及健康志愿者，采用DIT验证了传导性失语联系中断学说[2]。

传导性失语的产生不仅是因为联系中断学说，皮层下的病变同样可以产生传导性失语[16]。Brown强调传导性失语可由皮层的病变引起[17]，Mark等发现1例由于电刺激颞叶后回引起的传导性失语，提出传导性失语可由皮层某一区域受损引起，而不仅是由于语言功能区之间的联系中断[18]。

不仅传导性失语存在复述障碍，其他类型的失语症同样可出现复述障碍，特别是运动性失语及感觉性失语[19]。在临床上，我们经常会发现一些传导性失语的患者具有运动性失语的言语障碍特征，如常见的传导性失语口语为流利型，但有些传导性失语的患者口语为非流利型口语，存在口语表达障碍，按照失语症量表的结果评定仍为传导性失语，这种失语称为类似运动性失语的传导性失语；另一方面，有的传导性失语同时并发听理解障碍，临床类似感觉性失语，称为类似感觉性失语的传导性失语。

DIT可以清楚地显示白质纤维的走行及结构[20]。一些作者[21]采用这种方法发现Wernicke区与Broca区通过弓状纤维束相连，并且左右半球存在明显的差异，即左侧大脑半球的纤维束多于右侧大脑半球，左侧大脑半球的结合更加紧密。本研究中，C组左侧半球的Broca区、Wernicke区、弓状纤维束均较右侧镜像区的纤维数量多(P＜0.05)，DIT及DT-FT结果显示Broca区与Wernicke区通过弓状纤维束紧密连接。然而，在类似运动性失语的传导性失语中，左侧Broca区的FA值小于右侧镜像区(P＜0.05)；在类似感觉性失语的传导性失语中，左侧Wernicke区的FA值小于右侧镜像区(P＜0.05)。换言之，在这些传导性失语中，皮层结构受损。

弓状纤维束是从颞上回后部即Wernicke区起源的白质纤维，呈弓形绕过大脑外侧裂，从顶下小叶的前部穿过，到额叶的Broca区。因此，在本研究中将弓状纤维束分成3个部分：前部(与Broca区相连)、后部(与Wernicke区相连)和中央部分。有人利用DT-FT发现了弓状纤维束双侧的不对称性，并认为这种不对称性是由于双侧大脑半球的功能不同引起的[22]。本研究显示在类似运动性失语的传导性失语患者中，左侧弓状纤维束前部的FA值小于右侧半球(P＜0.05)，而弓状纤维束后部的FA值大于右侧半球，即在类似运动性失语的传导性失语中，弓状纤维束的前部受损；在类似感觉性失语的传导性失语患者中，左侧弓状纤维束后部的FA值小于右侧半球(P＜0.05)，而弓状纤维束前部的FA值大于右侧半球，即在类似感觉性失语的传导性失语患者中，弓状纤维束的后部受损。

本研究提示，在类似运动性失语的传导性失语及类似感觉性失语的传导性失语可以由弓状纤维束受损引起，也可以由皮层的病变引起。如果病变累及Broca区，并且弓状纤维束的前部受损，将引起类似运动性失语的传导性失语；如果病变累及Wernicke区，并且弓状纤维束的后部受损，将引起类似感觉性失语的传导性失语。这一结果也与既往的研究[22]相符合。

[1]Bartha L,Benke T.Acute conduction aphasia:an analysis of 20 cases[J].Brain Lang,2003,85(1):93-108.

[2]Zhang YM,Wang CX,Zhao XQ,et al.Diffusion tensor imaging depicting damage to the arcuate fasciculus in patients with conduction aphasia:a study of the Wernicke-Geschwind model[J].Neurol Res,2010,32(7):775-778.

[3]Ardila A.A review of conduction aphasia[J].Curr Neurol Neurosci Rep,2010,10(6):499-503.

[4]Kohn SE.The nature of the phonological disorder in conduction aphasia[J].Brain Lang,1984,23(1):97-115.

[5]Marshall R,Lazar R,Mohr J,et al.“Semantic”conduction aphasia from a posterior insular cortex in fractional anisotrogyrction[J].J Neuroimaging,1996,6:189-191.

[6]Mendez MF,Benson DF.Atypical conduction aphasia:a disconnection syndrome[J].Arch Neurol,1985,42(9):886-891.

[7]Shuren JE,Schefft BK,Ych HS,et al.Repetition and the arcuate fasciculus[J].J Neurol,1995,242(9):596-598.

[8]Kempler D,Metter EJ,Jackson CA,et al.Disconnection and cerebral metabolism.The case of conduction aphasia[J].Arch Neurol,1988,45(3):275-279.

[9]Naeser MA,Alexander MP,Helm-Estabrooks N,et al.Aphasia with predominantly subcortical lesion sites:description of three capsular/putaminal aphasia syndromes[J].Arch Neurol,1982,39(1):2-14.

[10]Duffau H,Gatignol P,Mandonnet E,et al.New insights into the anatomo-functional connectivity of the semantic system:a study using cortico-subcortical electrostimulations[J].Brain,2005,128(4):797-810.

[11]Catani M,Jones DK,Ffytche DH,et al.Perisylvian language networks of the human brain[J].Ann Neurol,2005,57(1):8-16.

[12]Yamada K,Nagakane Y,Mizuno T,et al.MR tractography depicting damage to the arcuate fasciculus in a patient with conduction aphasia[J].Neurol,2007,68:789-790.

[13]Ibayashi K.A case of conduction aphasia due to small in the left parietal lobe[J].Rinsho Shinkeigaku,2002,42(8):731-735.

[14]Yang ZH,Zhao XQ,Zhang YM,et al.Neuroanatomic correlation of the post-stroke aphasias studied with imaging[J].Neurol Res,2008,30(4):356-360.

[15]Catani M,Howard RJ,Pajevic S,et al.Virtual in vivo interactive dissection of white matter fasciculi in the human brain[J].Neuro Image,2002,17(1):77-94.

[16]Quigg M,Geldmacher DS,Elias WJ.Conduction aphasia as a function of the dominant posterior perisylvian cortex.Report of two cases[J].J Neurosurg,2006,104(5):845-848.

[17]Brown JM.The problem of repetition:a case study of conduction aphasia and the'isolation'syndrome[J].Cortex,1975,11:37-52.

[18]Quigg M,Fountain NB.Conduction aphasia elicited by stimulation of the left posterior superior temporal gyrus[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,1999,66:393-396.

[19]Bernal B,Ardila A.The role of the arcuate fasciculus in conduction aphasia[J].Brain,2009,132:2309-2316.

[20]Mori S,Kaufmann WE,Pearlson GD,et al.In vivo visualization of human neural pathways by magnetic resonance imaging[J].Ann Neurol,2000,47(3):412-414.

[21]Parker GJ,Luzzi S,Alexander DC,et al.Lateralization of ventral and dorsal auditory-language pathways in the human brain[J].Neuro Image,2005,24(3):656-666.

[22]Glasser MF,Rilling JK.DTI tractography of the human brain's language pathways[J].Cereb Cortex,2008,18(11):2471-2482.