作者：張楠 路俊鋒 吳勁松 復旦大學附屬華山醫院神經外科
目前定位運動、語言等腦功能區的金標準是術中直接皮質電刺激技術（intraoperative stimulation mapping，ISM）。但該方法具有侵襲性，且無法進行術前評估，其應用受到一定限制。近年來，運用血氧水平依賴方法獲得腦功能激活區的功能磁共振成像（functional MRI，fMRI）技術得到廣泛應用，其用於運動區定位已較成熟，可靠性也得到了驗證；但語言fMRI的應用才剛起步。語言fMRI需根據個體情況選用相應的激活任務，這就要求臨床醫師熟悉每種任務對應的激活區域、應用範圍和價值。
一、語言功能的評估和語言fMRI任務的選擇
通常，在語言fMRI檢查前需使用量表評估患者的語言功能狀況。完成評估後，即對患者進行語言fMRI檢查，並選用合適的任務以提高檢查的準確性。
1．動詞產生和圖片命名：
這兩種任務在工作中最常選用。動詞產生任務通過讓被試根據呈現的名詞產生與之相關的動詞來激活語義加工網絡及表達性語言中樞，其顯示顳葉語言區的靈敏度低於額葉語言區。動詞產生任務通常包括視覺呈現動詞產生和聽覺呈現動詞產生，前者主要激活語義加工網絡和語言表達功能區；後者除激活上述區域外，還可激活感覺性語言區。圖片命名任務則要求被試者對呈現圖片中的物體進行命名，涉及物體的辨認與感知、概念的提取、語音及語義的提取、言語表達過程的啟動等過程；激活範圍較動詞產生更大，除了明顯激活左側額下回外，亦激活雙側額葉、顳葉和頂葉的部分腦區。
2．詞語辨識：
該任務包括視覺和聽覺兩種呈現方式，要求被試判斷所呈現詞語的詞性（具體或抽象），或是判斷詞語代表的物體是否有危險性。詞語辨識任務可激活較為複雜的語言功能網絡，包括語句感知、語音加工、詞語理解、詞彙存儲與提取及詞語記憶等，主要激活主側顳葉的感覺性語言區，也可激活雙側額葉、顳葉及頂葉的部分區域。Kamada等發現視覺詞語辨識任務主要激活左側顳上回及緣上回；而Kunii等則發現該任務對額葉語言區激活的強度最高，高於顳葉語言區。上述兩項研究出自同一中心，結果不同，可能與不同病變導致的不同語言功能重塑方式有關。儀曉立等對左側額葉或顳葉膠質瘤患者在術前採用聽覺詞語辨識任務和聽覺詞彙複述任務激活語言區，發現兩種任務可以很好地定位Broca區和Wernicke區。
3．詞語產生：
常見的有反義詞產生任務和詞語流暢性任務。反義詞產生是根據視覺呈現的詞語，由被試默念其反義詞，該任務可激活感覺性語言解析、表達性語言加工、發音等語言過程，用於定位Broca區具有很高的可信度和較強的激活強度；由於該任務與ISM任務模式類似（均為發聲任務），因此該任務定位的語言區與ISM結果具有更好的一致性。詞語流暢性任務是根據視覺呈現的字母，由被試默念該字母開頭的詞語，或讓被試默念與提示的單詞相關的詞語。該任務激活語言區的原理與反義詞產生任務類似。Picht等發現該任務可激活左側額中回、額下回、顳上回、緣上回。Kundu等則將這兩種任務聯合用於腦語言區腫瘤患者，發現二者結合後可顯著激活所有病例的Broca區和93.9%（46/49）患者的Wernicke區。
4．理解任務：
包括句子和段落理解任務，對感覺性語言區有較好的激活效果。Lurito等將該任務應用於顳頂葉膠質瘤患者，發現感覺性語言區有較好激活。但該任務激活語言區的可靠性難以被ISM準確地證實，原因在於ISM選用的多為表達性語言任務，因此，可利用該任務指導術中ISM刺激的範圍。
5．句子產生：
該任務要求被試根據呈現的單詞造句並默念。該任務包括理解、語音加工、語義加工、語法加工等語言過程的多個方面，可廣泛激活語言區，靈敏度較高。de Ribaupierre等將該任務用於8例癲癇患者，發現所有患者均出現了側裂周圍語言區的激活；8例見左側額下回激活，6例見左側顳葉的激活，但該任務的特異度較差。
總之，理想的fMRI任務應能激活目標功能區，且保證其他腦區功能維持在基線水平，但大腦的認知功能是在多個腦區相互協調的基礎上完成的，每個腦區的功能都具有多樣性，這就增加了設計任務的難度。鑑於單一fMRI語言任務的局限性，多位學者指出應使用多種任務，可較單一任務提高語言區定位的靈敏度和特異度。
二、fMRI應用於術前語言區定位的不足及對策
De Witte和Mariën綜述現有神經外科語言fMRI研究後發現，以ISM結果作為金標準，fMRI對語言區定位的靈敏度為66%，而對感覺、視覺和運動功能區定位的靈敏度則為82%～100%，提示fMRI定位語言區的有效性依然欠佳。原因可能為：（1）ISM可定位與語言表達和語言加工直接相關的腦功能區，而fMRI顯示的是與語言加工有關的所有功能區。（2）術前語言fMRI與ISM使用的刺激任務不同，ISM任務多較簡單。（3）與患者本身有關，病灶的病理類型、位置各不相同，語言功能受損及重塑的程度也隨之不同；此外，不同患者手術時暴露的腦組織範圍不同，ISM刺激的皮層範圍也不盡相同。（4）掃描參數和任務設計存在差異。（5）數據處理方法、選用軟體及激活閾值存在差異。
為提高fMRI定位語言區的靈敏度，學者們做了一些有益的嘗試：Fitzgerald等、Roux等及Kim和Singh發現選用多種任務進行fMRI語言功能區定位較單一任務的靈敏度更高。Young等建議在執行語言fMRI任務時，應至少選擇一種任務讓患者口述完成。
一般來說，在選擇語言任務時要考慮多種因素。（1）病灶部位：病灶主要位於額葉、島葉者可選用動詞產生、圖片命名、詞語產生任務；病灶主要位於顳頂葉者可選用詞語辨識任務和理解任務；而波及範圍較廣者則應兼顧表達和理解任務，並結合句子產生任務。（2）患者語言功能狀態及對檢查的依從性：文化程度較高、依從性較好者，可考慮稍複雜、耗時稍長的任務，如段落理解、詞語辨識任務；反之，則應選擇簡單任務，如圖片命名等。（3）術前fMRI檢查選用的任務應儘可能與ISM選用的任務相符。總之，選擇fMRI語言任務時既要規範化，又要個體化，這就需要開展多中心前瞻性隨機對照研究，評價不同任務的有效性，並建立語言fMRI的操作規範。Binder等已對此作了一定的探索，他們聯合其他6家研究中心，選用相同的fMRI任務組塊及激活任務研究顳葉癲癇患者語言功能激活情況，結果提示fMRI的可信性較高。
三、未來發展方向
任務態fMRI用於術前語言區定位仍存在較多不足，如對被試執行任務的依從性要求高、任務選擇無統一標準、掃描時間長等。靜息態fMRI則避免了這些缺點，可以在被試保持安靜的情況下確定感覺運動和語言網絡。目前，已有少量將靜息態MRI應用於術前定位語言區的研究。邱天明等以ISM為金標準，比較靜息態fMRI和任務態fMRI定位語言區的靈敏度，發現兩者分別為47.8%和35.1%，認為靜息態fMRI有助於術前語言區定位，但靈敏度有待提高。Tie等應用獨立成分分析法進行數據分析，發現靜息態fMRI較任務態fMRI定位語言區的偏側性更強，對非語言區（如視覺皮層）的顯示更少。這些研究結果顯示，靜息態fMRI用於術前語言區定位有良好應用前景。
fMRI作為無創手段在語言區定位中具有無可比擬的優勢，但國際上進行的語言fMRI的定位研究基本均基於英語等字母語言，這些定位模式是否適用於漢語（象形文字），其激活結果是否和漢語相似？國內一些學者對此進行了探索。尚金星等使用漢語同義字判斷任務、朗讀單字任務和聽力理解任務組成的一套語言任務，可以激活包括左額中回、Broca區和Wernicke區在內的語言區。王美豪等考察參與漢語加工的腦功能區在執行語義判斷和語音判斷兩種語言任務過程中fMRI激活的可複製性和穩定性，發現語義判斷任務在顯示Broca區方面的穩定性要更好。高寒等應用fMRI分析母語為漢語普通話、英語為第二語言的非熟練晚雙語者皮層語言區定位特點，選用漢、英雙語的詞語語義、語音、字形的辨識任務，發現上述語言任務均可激活語言網絡中的多個腦區，體現各自的認知加工特點，晚雙語者的雙語加工存在類似的神經機制，但執行英語語音和字形任務時左側偏側化不明顯。除此之外，國內各中心的漢語語言區定位結果是否具有可比性，也是需要解決的問題。因此，建立統一的fMRI操作規範，可進一步評價各種任務在漢語功能區定位中的價值，推動我國在腦功能定位領域的發展。
來源：中華外科雜誌2016年第54卷第2期
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