Cookie-Einstellungen
     
 
 
新闻
低级别胶质瘤术中皮层电刺激定义的语言区和非语言区之间的功能磁共振静息状态连通性 2023-03-15

#Thieme未来星计划荣誉推出神经外科专题,我们将与未来星计划的小伙伴们持续推荐解读与神经外科学相关的论文与研究,欢迎关注。同时,欢迎感兴趣的小伙伴加入我们。

本期推荐 & 解读  BY

亚东 | 首都医科大学

↓ 神经外科专题丨64

低级别胶质瘤(low-grade glioma,LGG)的肿瘤全切与恶性进展的延迟以及总体生存率的提高有关。为了平衡肿瘤切除范围和避免神经功能缺损,必须详细了解患者功能区分布,在保留神经功能的前提下尽可能的全切肿瘤,以避免肿瘤残余导致的复发和恶性进展。目前公认的确定功能区辅助LGG切除的金标准是直接皮层电刺激(Direct electrocortical Stimulation,DES)。功能磁共振(fMRI)技术的发展为DES带来了可能的替代方案,fMRI的优点是可以在术前无创使用,从而促进术前规划和风险评估。自1995年首次报告后,静息状态功能磁共振成像(rs-fMRI)越来越多地被视为术前定位大脑功能区的辅助工具,该技术通过血氧水平依赖性(BOLD效应)检测血流动力学变化,这种变化认为与内源性神经活动有关。因此,在因神经损伤或其他原因无法配合指令的情况下,rs-fMRI是明确功能区分布的重要方法。但rs-fMRI在识别语言和认知功能区方面的作用仍有待确定,rs-fMRI是否能与DES的临床潜力相媲美有待进一步确定。这项研究比较了rs-fMRI和DES的语言区定位结果,并分析了其在临床应用中的意义。

J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg 2021; 82(04): 357-363
DOI: 10.1055/s-0040-1721757

Original Article

fMRI Resting-State Connectivity between Language and Nonlanguage Areas as Defined by Intraoperative Electrocortical Stimulation in Low-Grade Glioma Patients

Jasper van LieshoutWouter DebaeneMarion RappHerke Jan NoordmansGeert-Jan Rutten

结果


Picture1.png

左:基于MRI的表面渲染,显示左颞顶低级别胶质瘤患者术中转移的刺激点。右:皮质功能区定位结果的术中照片。虚线表示外侧裂(白色)和中央沟(红色)。数字4、5和8代表阳性的语言区。

讨论


本研究是比较LGG患者术前rs-fMRI和术中DES的系列研究之一。研究结果表明,rs-fMRI测量的DES阳性语言位点之间的相关性高于DES阴性语言位点之间的相关性,并且rs-fMRI能够以合理的准确性区分阳性和阴性DES语言位点。进一步证明了这两种技术有着共同的成像基础,低频BOLD信号反映了神经活动。此研究的另一个目的是探究rs-fMRI是否具有与DES相似的空间分辨率。颞叶语言区在皮层刺激后通常表现为阴性位点包围的离散语言区域。语言区的DES的空间分辨率约为1cm2。研究结果表明,在群体水平上,阳性语言区域和附近阴性对照组(距离1cm)之间的静态连接性(RSC)比阳性语言区域之间的RSC表现出更高的相关性。因此,rs-fMRI空间分辨率似乎与DES不匹配,这可能与以下几个因素有关。首先,由于选择的感兴趣区(ROI)的半径为5mm,阳性和近阴性位点之间的相关性可能人为的升高。假设位点大小为4mm,且阳性和近阴性ROI之间的距离为1cm,则一些位点在附近的两个ROI可能共同支配,这些共同支配的位点信号可能增加了ROI之间的相关性。为了验证这一假设并排除ROI之间的重叠,使用半径为2mm的ROI重复所有分析。总的来说结果相似,但阳性和近阴性ROI之间的相关性与所有阳性ROI之间的相关性持平。这支持rs-fMRI的空间分辨率低于DES,因此无法在1cm分辨率范围内区分阳性和阴性语言区位点。此外,这两种技术以不同的方式反映语言功能区。rs-fMRI可能显示语言功能中涉及的所有区域,而DES可能只检测与正常语言表达密切相关的区域。从神经生理学的角度来看,DES阳性语言位点周围的区域很可能在一定程度上与语言处理有关,这可能能够解释观察到的DES阳性和DES接近阴性结果之间的相关性。除此之外,由于受到操作设置和时间的限制,DES本身也可能出现假阴性结果。

还有其他一些非侵入性影像方法被用于定位语言功能区,特别是基于fMRI和脑磁图(MEG)的方法。与DES作为金标准相比,包括rs-fMRI在内的所有方法均可作为替代手段。在对10项共214名患者研究的Meta分析中,Weng等人发现fMRI的敏感性在51%-80%,特异性25%-82%。Mitchell发现,rs-fMRI可以检测到比DES更宽的皮层区域,具有良好的敏感性,但特异性较差。Ellis等人最近的一项研究表明,语言区MEG的最大精确性是通过15mm的较大距离测量实现的(敏感性为0.56,特异性为0.71)。当距离测量值变化时,敏感性和特异性呈负相关。为了最大限度地减少对功能组织的损伤,当非侵入性工具用于手术时,良好的特异性可能是首要条件。

临床经验


rs-fMRI可能反映了与DES类似的神经信息,但其目前的形式并未达到DES的空间分辨率。rs-fMRI和DES在低级别胶质瘤手术规划中均有重要作用。