脑回的不对称性MRI研究

贾彤彤

首都医科大学附属世纪坛医院放射科，北京 100038

大脑是人的神经中枢，脑结构复杂，脑部疾病与脑的解剖结构有着密切的关系，大脑分左右半球，两侧大脑分别具有相同或不同的功能，而且脑部疾病的发病也存在侧别的差异，解剖学研究证实，人的大脑体积左右存在差异[1]，提示大脑的解剖学不对称可能是脑功能不对称及脑部疾病发病侧别差异的的物质基础，大脑组织是立体结构，在不同的扫面方式上，可以显示不同部位的结构特征，本研究通过对脑组织在冠状层面上的MRI扫描，探讨脑组织结构的不对称性及其意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择我院2009年1月～2011年12月接受头部MRI检查的患者47例，其中，男23例，女24例，患者年龄19～62岁，平均（41±6.2）岁，患者常规MRI扫描均未发现颅脑病变，并排除躯干外观畸形，脊柱、肺、胸腔、腹腔和全身疾病者，排除体内金属异物者。所有受试者均知情同意，签署知情同意书，自愿入组，本研究经本院伦理委员会批准同意。

1.2 扫描方法

扫描采用美国MIDIT公司生产的1.5T超导磁共振仪，询问是右利手还是左利手，以确定优势半球（右利手左侧为优势半球、左利手者右侧为优势半球），并标记与检查单，患者平卧位，头部后仰。参数设置：矢状位T1WI TR 450 ms，TE 12 ms，average：2， 层厚/层间距：5mm/1 mm， 矩阵：256 ×128，FOV：220～230 mm；横轴位 T1WI TR 480 ms，TE 12 ms，average：2， 层厚/层间距：6 mm/1 mm， 矩阵：256 ×160，FOV：220 mm；横轴位 T2WI TR 4 000 ms，TE 120 ms，average：2，层厚/层间距：6 mm/1 mm，矩阵：256 ×160，FOV：220 mm；Flair TR 8 500 ms，TE 96 ms，average：1，层厚/层间距：6 mm/1 mm，矩阵：256 ×144，FOV：220 mm； 冠状位 T1WI TR 450 ms，TE 12 ms，average：3，层厚/层间距：5mm/1 mm，矩阵：256 ×128，FOV：220～230 mm。先在平静状态下常规扫描矢状位T1WI，再选择正中矢状层面，以垂直与胼胝体嘴下缘至胼胝体压部下缘的连线并作垂线，然后以该垂线为基线进行冠状位扫描，前后范围包括胼胝体前后缘（包全膝部及压部）。层面选择第一层:平胼胝体膝中部冠状层面（测量两侧额上、中、下回的总面积，研究额上、中、下回面积）。第二层：平胼胝体压部前缘冠状层面（测两侧颞上回的总面积）。

1.3 数据采集及处理

图像通过PACS后处理系统进行双侧额上回、额中回、额下回及颞上回面积进行测量，重复测量5次，取平均值。

1.4 统计学方法

数据处理采用SPSS 17.0 软件，计数资料以均数±标准差（±s）表示，采用配对资料t检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 左右侧额上回、额中回、额下回、颞上回面积比较

左右侧脑回面积比较发现，左右侧额上回、额中回及额下回面积无差异（P>0.05）。右侧颞上回面积大于左侧颞上回面积，差异具有统计学意义（P<0.05）。见表1、图1。

表1 不同侧别额上回、额中回、额下回、颞上回面积比较（±s，mm2 ）

表1 不同侧别额上回、额中回、额下回、颞上回面积比较（±s，mm2 ）

侧别例数 额上回 额中回 额下回 颞上回右侧左侧t值P值47 47 764.2±153.4 785.1±187.2 0.872 0.295509.6±142.5522.7±161.2 0.409 0.376 749.3±188.6 702.4±204.6 0.153 0.712 578.4±106.9 419.3±122.8 7.104 0.002

2.2 不同优势半球额上回、额中回、额下回、颞上回面积比较

不同优势半球脑回面积比较发现，优势半球同非优势半球额上回、额中回、额下回面积无差异（P>0.05），非优势半球的颞上回的面积小于优势半球，差异具有统计学意义（P＜0.05）。 见表2。

表2 不同回面积比较（±s，mm2 ）

表2 不同回面积比较（±s，mm2 ）

侧别例数 额上回 额中回 额下回 颞上回优势半球非优势半球t值P值47 47 760.9±202.4 784.2±198.2 0.524 0.329 523.6±117.4 535.2±109.2 0.416 0.362 729.8±184.0 693.4±209.2 1.294 0.177 610.9±123.4 424.6±109.4 9.217 0

3 讨论

脑不对称现象是指脑组织的解剖学结构在左右两侧功能对等的区域存在形态或体积的差异，Galaburda等[2]认为，脑的结构不对称和脑的功能状态直接相关的。近年来，伴随解剖学和影像学的进展，脑不对称性得以更直观的表现出来，解剖学研究证实[3-4]，左右大脑半球形态学存有明显的不对称，脑回机能区的端脑两半球的中央前回、中央后回、旁中央小叶前、后部、颞横回、钩、视觉区及扣带回的面积没有差异，而额上回、额中回、额下回、舌回、楔叶、楔前叶、角回、缘上回及顶上小叶的面积是左侧大于右侧，颞上回、颞中回、颞下回及海马旁回的面积是右侧大于左侧。并且在左右侧角回、缘上回、顶上小叶两侧形状大多不相同，而其余两侧脑回的形状几乎完全相同。近年的影像学研究发现[5-6]，在两侧大脑半球的皮质区以及皮质下髓质也存在不对称现象，左右侧皮质下髓质的面积及分支情况存在显著的差异。

本组资料在对冠状面上脑结构MRI扫描时发现，在额上回、额中回的左右侧对比中，左侧额上回及额中回面积较右侧有优势，本组研究的数据比较结果并没有差异，说明在额上回及额中回的脑不对称现象上，在横断面上表现的更为明显，额上回、额中回的体积差异的决定因素可能在于横断面上的差异，比既往的研究结果显示的更为复杂[7]。额上、中的功能与躯体运动、发音、语言及高级思维活动有关，是人类的高级思维及运动中枢，额叶不对称性的复杂性也说明了相对应的功能区功能的复杂性[7]。额下回左右侧冠状面上面积比较，右侧具有面积优势，但差异也没有统计学意义，其上的结果同李炯佾等[5]在冠状面上对左右侧额叶髓质的研究结果一致。在对颞上回的对比研究中，发现颞上回左右侧对比是右侧大于左侧，颞上回是语言听觉中枢，对于声音、图形等刺激具有较高的敏感性，并且，参与海马旁回对运动、内脏活动、记忆、情绪及性活动有关活动的整合，结合既往的研究结果，颞上回的左右侧体积差异，可能比既往的研究结果预想的更为明显，颞上回是听觉及语言中枢，执行复杂的功能，按照进化论的观点[8]，执行越为复杂功能的脑结构，要相对发达，语言功能是人类最高级的神经活动形式，人类语言思维能中枢多集中颞上回，因此，左右侧存在明显的侧别差异，也有研究称左侧颞叶面积要大于右侧，并且和脑沟及脑裂的分布相关[9-10]，由此可见，颞叶的不对称性表现得十分复杂。

通过对不同优势半球的脑组织的MRI图像比较发现，不同优势半球的左右侧额上回、额中回、额下回的面积无显著的差异，在颞上回，非优势半球的面积小于优势半球，表现出统计学差异，比全部受检者不同性别之间比较的差异更为显著，说明优势半球的存在，对脑结构的不对称性具有直接的影响，但究竟是功能的差异导致了结构的差异，还是优势半球原有的解剖差异导致了优势功能的存在，目前尚不明确，有待于深入研究。

[1] Holloway RL，De La Coste-Lareyondie MC．Brain endocast asymmetry in pongids and Hominids：some preliminary findings on the paleontology of cerebral dominance[J].Am J Phys Anthropol，1982，58：101-110．

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[3] 李少华，陈少其.大脑左右半球不对称的形态学观察[J].武汉职工医学院学报，1992，（2）：4-7.

[4] 李雪鹏，冯卫华，刘丰春.人脑脑回的侧别差异性[J].大理学院学报：医学版，2002，11（2）：14-23.

[5] 李炯佾，陈忠恒，刘丰春.大脑额叶髓突不对称性的影像解剖学研究[J].交通医学，2007，21（4）：364-365.

[6] 陈伟，丁仕仪，张绍祥，等.大脑半球髓质不对称性的MRI研究[J].第三军医大学学报，2002，24（2）：238-240.

[7] 刘丰春.端脑髓质的不对称性研究[J].解剖学杂志，1998，21（3）：193-195.

[8] 吴杰.化石人类脑演化研究概况[J].人类学学报，2003，22（3）：249-255.

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[10] 王跃，姜均本.大脑语言区不对称性与半球不对祢性的定量分析[J].重庆医科大学学报，1992，17（l）：19-25.