利用功能经颅多普勒超声探索右利手国人语言优势侧

胡 洋，马 涛，宋慧辉，韩 珂，邢英琦

语言是人类重要的交流工具，语言功能受损对个体生活质量影响极大。脑卒中所致失语症被认为是普遍性和致残性疾病。失语症患者语言功能恢复的影响因素包括病变的部位、大小、失语的类型及脑卒中严重程度等，个体因素还包括患者的性别、年龄、利手、受教育水平以及其他可能增强语言恢复的因素[1]。目前针对脑卒中所致失语症的进展与预后指导的相关影像学评估有待进一步探索。既往认为右利手人群大部分语言优势侧为左侧，但对于左侧半球语言功能优势的程度及确立方法尚需要进一步研究。国内外诊断语言优势侧的金标准是Wada 试验，即颈动脉内注射异戊巴比妥试验，但这是一有创性操作，既往应用于难治性癫痫患者的术前评估，从而判断语言优势侧，预防因手术导致的永久性语言功能障碍[2]。

fTCD是利用经颅内多普勒超声得出大脑半球偏侧化的技术。其原理是利用神经元活动时，双侧大脑半球高级功能的不对称性导致行不同认知任务的脑血流量变化的不对称。在完成各种认知过程时，较大脑血管的管径不会显著变化，此时流速与流量成正比[3]。因其简便、价廉、可重复、参与者耐受性及依从性好等优点，成为国外研究大脑半球偏侧化的主要手段之一。fTCD可在语言等认知过程中同时双通道监测双侧脑血流速度(cerebral blood flow velocity，CBFV)，包括大脑中动脉(middle cerebral artery，MCA)、大脑前动脉(anterior cerebral artery，ACA)、大脑后动脉(posterior cerebral artery，PCA)，通过分别与基线血流速度值比较得出变化值，从而判定大脑偏侧化[4，5]。

1 资料与方法

1.1 入组标准 选择自2016年6月～2016年8月招募的健康右利手志愿者95例。所有参与者均无高血压、糖尿病、吸烟、高血脂、心房颤动、脑卒中病史，经汉密尔顿焦虑抑郁量表测定无焦虑抑郁，经MoCA测定无轻度认知功能障碍，经TCD检测无颅内动脉狭窄，经韦氏成人智力量表语言项评估无语言功能障碍，经爱丁堡利手问卷评估为右利手。

1.2 方法 我们根据英文语义流畅任务设计出汉语语义流畅任务，参与者根据提示词想出并且说出规定词语，在此同时监测并记录双侧大脑中动脉血流速度[6，7]。使用德国DWL多普勒超声诊断仪，低频2MHz监护探头，增益调至38，显像深度为56～58 cm，以使包络线及频谱清晰为宜[8]。受试者平卧位于安静房间内，检查者用探头寻找到两侧的大脑中动脉最佳探测位置后，固定探头支架。词义生成任务共持续3 min 10 s。在1 min(-1 min)时，参与者听到“开始”提示音后，需要保持安静并且使大脑处于“放空状态”。 静息期为-30 s至0 s。在0 s，提示“请说出至少20种植物的名字”，提示音占据了5 s的时间。在65 s时，持续5 s的提示音提示“结束，请放松”。最后，参与者安静平躺1 min(见图1)。任务开始之前，告知参与者试验大致过程并交待参与者需小声说出要求词语。整个过程中参与者均需保持平静呼吸，不能憋气及剧烈活动。

图1 黄色代表保持安静的第1 min，红色表示说出任务词语的1 min，绿色表示再次保持安静的1 min，棕色“note”代表提示音占据的时间，“Beginning”为“开始”时间点，“Epoch”为研究的时间段

2 统计指标

2.1 偏侧化评价指标(LI) 偏侧化指数(lateralization index，LI)，其是目前研究大脑偏侧化的主要评价指标(原理见公式2.4、公式2.4.1)，其中ΔV(t)=dV(t)left-dV(t)right，Vpre.mean为静息状态下平均血流速度；tmax为试验开始后ΔV(t)最大的时间，tint为取值时间框，统一选取为2 s。LI正值代表了左侧大脑半球优势，负值代表右侧大脑半球优势，0代表没有优势侧。其绝对值代表了优势化的程度，值越大，优势化程度越高[9]。

3 结 果

3.1 语言优势半球优势侧的比例 在共95例参与者中，共有64例(67.4%)参与者显示左侧半球优势，其中1例女性与1例男性无明显语言优势侧，因样本量小，故不在此讨论其结论及影响因素；在93例显示明显语言优势侧的患者中，女性50例，其中左侧半球优势为35例，平均年龄为(39.91±10.68)岁，右侧半球优势为15例，平均年龄为(42.73±11.92)岁，二组在年龄上没有差异(P=0.412)。男性43例中29例显示左侧半球优势，平均年龄为(36.83±10.85)岁，右侧半球优势为14例，平均年龄为(39.67±11.90)岁，二组在年龄上无差异(P=0.346)。经χ2检验分析，男性、女性在语言优势侧的方向上无差异(χ2=0.071，P=0.791)。

3.2 性别对不同语言优势半球优势强度的影响 在左侧半球优势的64例参与者中，35例女性，其平均LI为(5.38±1.87)，29例男性的平均LI为(6.43±2.67)，其整体平均LI为(5.85±2.31)。在29例右侧优势半球的参与者中，15例女性，其平均LI为(5.20±1.51)，14例男性中，其平均LI为(5.45±1.80)，其整体LI为(5.32±1.63)。左侧优势LI与右侧优势LI无差异(P>0.05)。在左侧优势参与者中，性别对LI强度的无影响(P=0.088)。在右侧优势参与者中，性别对LI强度的无影响(P=0.417)(见表1)。

表1 性别对语言优势半球优势强度的影响

4 讨 论

鉴于功能影像学技术的发展，无创性检查有望替代有创性操作。其中fMRI因其具有高的空间、时间分辨率，与Wada试验高度一致、无辐射等优点被广泛接受[10]，但此检查价格昂贵，不适合大规模的研究。目前国外有很多学者借助于fTCD来探索这一问题，国内功能影像学尚处于起步阶段，目前尚无国内功能性经颅多普勒超声的相关报导。Knecht等研究得出英语的fTCD的结论与“Wada”试验有很强的相关性(r=.92，P<.0001)[11]。

本研究结论显示右利手的汉语为母语的参与者中语言优势侧大部分为左侧大脑半球，既往英语为母语的右利手参与者中有77%的左侧半球为语言优势半球[12]，二者均显示了大部分人群的语言优势半球为左侧。国内王美豪[13]、熊晓双[14]利用fMRI研究右利手中国人显示了左侧优势，这与本研究的结论一致，然而本研究的左侧优势比例为67.4%，这一比例低于英语为母语的右利手参与者的比例。这可能是由于汉语其本身特性所导致，因汉语是由象形文字发展而来，有明显图像化特征[13]，其过程可能涉及到更多的图形识别功能，因此导致右侧半球优势化的比例增加。

在认知功能上，女性在语言及记忆功能比男性更有优势[15～17]，尽管这一机制尚不明确。根据本研究提示，不论在优势侧的方向还是程度方面，性别均不会导致统计学意义上的差异。Sommer的一篇功能影像学基础上的语言优势侧的meta分析中没有得出性别是LI的影响因子[18]，但由于其纳入的文献试验类型不统一，因此结论尚不能明确。国内马国林利用fMRI研究52例母语为汉语的右利手中国人语言优势侧，其结论是性别和年龄对语言功能脑区没有影响[19]，这一结论仍需要大规模的人群基础上去进一步验证。