W海特已知额叶深处的物质与语言功能有关，特别是言语的开始和自发性。这一区域的白质损伤已知会引起失语症，这与补充运动区(SMA)损伤引起的失语症相似。17最近，Catani等人将连接额下回(IFG)和额上回(SFG)的一个束命名为“额斜束”(FAT)。3.先前基于弥散张量成像(DTI)和白质解剖研究报道了该束的存在。7，9，12，15，18此道从内侧上至下外侧区呈斜向，因此得名额侧斜道。3.已知尿道向左半球偏侧;因此，推测它可能具有与语言相关的功能。3.，12Catani等人。4已经报道了原发性进行性失语症患者的此道损伤与语言流利性缺陷之间的相关性。
尽管占主导地位的脂肪被认为与语言有关，3.，4，12对其功能的探索才刚刚开始。一般来说，白质通路的功能不像大脑皮层那样被很好地理解。其中一个原因与病变研究的局限性有关，因为通常很难找到病变局限于感兴趣的白质的同质患者群体。此外，尽管皮质可以通过表面电极绘制，例如，作为癫痫和脑肿瘤手术患者术前研究的一种方法，皮质下纤维在这种情况下不容易评估。对于脑胶质瘤等脑肿瘤，清醒手术是一种重要而有效的方法，可以尽可能多地切除肿瘤，同时保留神经功能。5，15这种类型的手术使我们能够确定白质纤维的功能，以及确定切除的功能边界。5，15在这里，我们报道了在图像引导的清醒手术中，通过直接电刺激成功地识别了脑肿瘤患者的皮层下作图。
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我们连续调查了5例左额叶脑瘤患者(3男2女)。患者的入选标准如下:右撇子成年人，其胶质瘤主要位于SFG或额中回，并接受了清醒手术。患者术前也行DTI。左侧优势经功能MRI或Wada试验证实。该研究方案得到了名古屋大学医学院和名古屋大学医院伦理委员会的批准。患者有适当的认知功能来理解和决定治疗和研究方案，并提供书面知情同意书。
术前进行神经系统检查。使用爱丁堡利手量表评估用手性。认知功能(包括语言)使用失语症标准语言测试(日本高级脑功能障碍学会)、韦氏成人智力量表(第三版)、韦氏记忆量表(修订版)、额叶评估组和注意力临床评估进行评估。平均年龄46.2±5.2岁(mean±SD)。患者症状包括癫痫4例，头痛1例，与肿瘤无关。术前认知功能检查显示5例患者均有轻度认知功能障碍。患者的特征总结见表1．
5例患者的特点及表现
| 情况下没有。 | 年龄(岁)，性别 | 肿瘤的位置 | 路径Dx | 主/娱乐 | 术前语言症状 | 脂肪束造影 | 皮层下电刺激结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 案例1 | 45岁的米 | Lt SFG | 达 | 主要的 | 没有一个 | 是的 | (+)言语制止;(+)重复干扰;(−)口面失用症 |
| 案例2 | 40岁的F | Lt SFG | 益生元 | 主要的 | 短暂性言语障碍 | 是的 | (+)延迟语音起始;(+)执拗;(+)重复一个单词的开头音 |
| 案例3 | 44岁的F | Lt生产厂 | 益生元 | 矩形 | 没有一个 | 是的 | (+)言语制止 |
| 例4 | 48岁的米 | Lt SFG-IFG | “绿带运动” | 矩形 | 没有一个 | 是的 | (+)言语制止 |
| 例5 | 54岁的米 | Lt SFG-IFG | AO | 矩形 | 没有一个 | 是的 | (+)言语制止;(+)命名干扰 |
间变性少突胶质瘤;DA =弥漫性星形细胞瘤;胶质母细胞瘤;MFG =中额回;少突胶质细胞瘤;路径Dx =病理诊断，rec =复发;+ = present;- =缺席。
DTI/尿道造影，术前规划，术中导航和术中MRI
所有病例术前均行DTI 3-T MRI检查(B = 2000, 12个方向;西门子)。DTI数据和解剖磁共振图像被发送到规划工作站(iPLAN 2.6和3.0,Brainlab)。FAT分析如下:1)在左SFG和IFG的三角部和盖部设置感兴趣区域，2)计算并提取这两个感兴趣区域之间的区域，参数设置为各向异性分数值为0.15-0.25，最小长度为15-20 mm。结果被可视化为一个“对象”，它是被提取的区域的表示，在工作站上和导航上都是用任意颜色填充的区域轮廓。上纵向束(SLFs)，下额枕束(IFOFs)和锥体束也计算和提取了每个“物体”的表示。所有上述的束被识别，然后覆盖在解剖磁共振图像上。肿瘤边界也被确定和追踪。
手术在导航(Vector Vision Compact, Brainlab)的指导下进行。手术计划数据被发送到导航器，然后是注册程序。在此过程中，获取地标(通常为5-7个)，用于检查导航系统的精度，当精度下降时，对地标进行重新注册。术中MRI (APERTO Inspire, Hitachi)在肿瘤切除完成或根据术前计划达到手术目标时进行。
术中脑成像
所有患者均接受直接刺激皮质的清醒手术。首先，使用喉罩进行全身麻醉(i-gel, intersurgery)，然后进行宽开颅术，暴露sylvian裂隙，额盖，包括后部的中央前回，内侧的SFG和下方的颞中回。在导航引导下，将脑沟和脑回表面解剖与重建的三维虚拟图像进行比较，验证肿瘤边缘。体感诱发电位也被评估使用条带电极(6触点)电生理测定的中央沟，其中N20成分的相位反转被观察到。使用3条电极(18个触点)在脑定位和肿瘤切除过程中进行皮质电描记术(ECoG)。
在手术的清醒部分进行皮质语言测绘。使用尖端间距为5mm的双极电极(Unique Medical)进行电刺激，两相电流强度在2至8 mA之间(60 hz脉冲频率，0.5 msec单脉冲相位，8秒组织接触;神经大师MEE1200, Nihon Kohden)，同时患者执行任务。术中语言任务包括在连接到个人电脑(Panasonic)的显示器上显示的图片命名。患者还被要求同时移动他们的右臂和手，在右手抓取的时候弯曲右肘，在张开手的时候伸展肘部，所有这些都是在给图片命名的时候进行的。言语治疗师观察并评估患者的症状，如言语停顿、构音障碍、关节炎、言语迟缓、面部运动、右臂运动障碍、癫痫或任何其他与患者安全相关的症状。如果在至少3次刺激中获得相同的反应，则在该部位放置一个数字标签。电流强度的最佳阈值被确定为刺激腹侧前运动皮层时可重复引起完全语言停止的强度。
在确定有效的皮质区域后，开始切除肿瘤。肿瘤切除采用gyectomy入路。切除被肿瘤侵犯的脑回后，进行皮层下作图以确定更深区域的功能边界。在皮层下作图时，电刺激参数与皮层作图相同。我们使用了与布洛卡区相同强度的刺激。患者在弯曲和伸展右臂的同时执行图片命名任务或其他任务。
确定白质症状的位置
刺激的位置在导航系统显示器上显示的术中MR图像上确定。术中MR图像与iPLAN工作台上的术前图像集融合，这些图像用于评估大脑移位的程度，并调整感兴趣的位置以提高准确性。两位作者(M.F.和S.M.)就地点达成了一致。调整步骤如下。
调整过程基于术中图像上获得的刺激点，与术前图像相比，刺激点普遍存在一定的失真。首先，术前(t1加权和t2加权)和术中(t1加权和t2加权)MR图像使用iPLAN(“自动图像融合”)中提供的刚性配准算法进行融合。使用这个过程，每个窗口的坐标变得相同。然后在显示器上显示四个图像窗口，左栏显示术中图像，右栏显示术前图像。然后在术中图像上用横杆表示刺激点(图1一个)．在术前和术中图像上识别横杆周围沟、脑回、皮质髓质连接和肿瘤边界/肿瘤切除边界的形状和位置，并对图像进行比较。我们还使用了手术结果，即哪些沟被接近，哪些脑回被切除。如果相关解剖结构发生移位，则测量到某一公共刚性点或直线(解剖结构[如脑镰]或术前和术中图像在同一坐标上绘制的人工线)的距离。解剖结构的移位在3个方向进行评估，即前后位、中外侧位和肋前位。根据移位的距离和方向，移动术前图像上的横杆，调整刺激点。一个有代表性的案例(案例2)显示在图1．
例2。术中图像到术前图像刺激点调整的代表性病例。答:显示iPLAN颅脑软件的四个窗口。术中轴向t1加权像(左上)，术中冠状位t2加权像(左下)，术前轴向t1加权图像(右上)，术前冠状位T2-weight图像(右下)．所有图像采用iPLAN提供的刚性配准算法进行融合，并具有相同的坐标。的黄色的横杆显示刺激点。术前DTI创建的FAT对象覆盖在术前图像上(上而且右下)．注意术前图像上的横杆(上而且右下)似乎位于肿瘤内部，尽管肿瘤已经被切除。B:使用解剖标志评估刺激点附近大脑移位的程度，并在x-y-z坐标下测量(x，中外侧;y,前后的;z, rostrocaudal)。刺激点位于切除腔的后外侧深部(由超声描画白色曲线)．注意额叶的表面和沟(白线)向内侧移动，提示术中图像有明显的大脑向内侧方向移动。横杆距肿瘤边界7 mm (x轴)。位于切除腔后部区域的沟，从脑奖牌侧面向后外侧倾斜，无明显移位(0 mm, y轴)。在冠状面图像上评估z轴的偏移量。术中图像上切除空腔底部与术前图像上肿瘤边界的比较(均为a黄线)显示在z轴方向上向上移动了3mm。C:根据上述评价，我们认为刺激点附近的脑移位量为7毫米内侧(x轴)和3毫米嘴侧(z轴)。y轴的位移为0毫米。因此，我们得出结论，由于大脑移位，术中图像上的刺激点需要调整，并在术前图像上向外侧移动7mm，向尾部移动3mm。注意，刺激点非常接近FAT(红色区域)．
使用多通道同步记录系统记录清醒状态下的手术过程，记录手术视野、患者面部和声音、ECoG以及呈现给患者的任务图像。记录的多通道图像还用于离线确认症状和位置。癫痫发作活动对电刺激症状的影响是通过检查放电后的ECoG以及对患者的视觉评估来确定的。
结果
DTI / Tractography
5例患者均成功实现了脂肪束显像。通路起始于SFG，位于肿瘤后方，深入额叶靠近侧脑室，最后止于IFG。每个病例的FAT束造影描述见图2．病例2中，肿瘤延伸至SFG的前部和中部，几乎到达中央前沟内侧。然而，FAT被清楚地显示为从中央前回前面的小回延伸到IFG。
病例1-5术前冠状面MR图像，与DTI束造影形成的FAT 3D对象(白色区域通过概述黑色的)．的黄色十字架显示清醒手术中皮层下作图时对电刺激有积极反应的部位。彩色图片只在网上提供。
术中皮层和皮层下电刺激
表1总结了电刺激的结果。在所有病例中，在M1和IFG的皮质刺激中均获得阳性结果。肿瘤区域的皮层刺激即使比M1和IFG皮层映射所使用的振幅(6-8 mA)大2 mA，也没有引起任何言语症状。在所有病例中，在额叶白质区域进行电刺激时观察到言语症状，主要在肿瘤后部，在额叶上沟外侧的额叶白质深处。在案例1、3、4和5中，在刺激过程中发生了言语停止。在案例2中，观察到语音起始的干扰。重复是可能的，但声音很低。四肢和舌头没有运动障碍。根据导航系统和术中MRI检查，所有病例的刺激点位置都接近(在3mm内)FAT的束状图(图2)．图3术中MR图像上有明显脑移位的3个电刺激位置，以及术前MR图像上有FAT“对象”校正的位置。在病例5中，在沿尿道前表面纵向的3个点观察到言语停止(无花果。而且4)．在术后10-14天进行的标准语言失语症测试中，所有患者均实现了肿瘤的全切除，没有出现严重的语言问题。
标记12、13和14的皮层下刺激部位图4在术中t2加权像上显示的是什么(上一行，黄叉)．通过融合术中MR图像和术前MR图像校正术中脑移位来估计相应的点。术前图像上与额侧斜道的估计刺激部位如图所示下排(黄色叉叉)．彩色图片只在网上提供。
例5。术中照片(一),图(B)，以及气管造影的3D视图(C)．皮层映射显示初级运动皮层(标签1和2)和布罗卡区(标签3、9和7)。皮层下映射显示在标签12、13和14电刺激期间出现阳性语言症状(黄色箭头)．根据术前DTI检查和术中MRI校正的导航，所有这些部位都被认为与额侧斜道相邻。解剖关系如图(B)所示。皮层下刺激位点被叠加在气管造影的3D视图上(C)，显示这3个位点在额侧斜道物体的前部对齐(粉色)．绿色= SLF;紫色的= IFOF;黄色的=皮质脊髓束(双侧)。
讨论
深部额叶白质束与语言功能
近年来的研究表明，语言系统并不像经典模型那样简单，它由位于IFG的Broca区、位于STG及其周围的Wernicke区以及连接这两个区域的弓状束组成。6最近，通过包括许多皮质区域作为一个更大网络的一部分共同工作的模型，如SFG、顶叶下小叶、颞中回、颞叶底部区域，以及其他白质束，如slf、IFOFs和额叶深部纤维，人们对语言的神经基础有了更好的理解。6，10，11已知SMA在言语开始和自发言语中起着重要作用。1额内网络，特别是连接SMA和Broca区的纤维，也被认为支持上述功能。17网络内的病变，无论是SMA还是额叶深部白质，都会引起经皮质运动失语症。2，8事实上，我们已经观察到术后言语退化，特别是言语开始和言语自发性障碍(经皮质运动失语症)，在这些病例中，肿瘤从优势侧额叶深部切除，两皮质的SFG和IFG都保留了(数据未显示)。这些观察促使我们研究这一特定领域。在这项研究中，我们观察到所有5名患者在额叶白质电刺激期间出现了可重复的语言症状。我们还在白质部位用电刺激检查了患者的症状。我们的研究结果表明，患者表现出语言症状，但四肢或舌头没有任何运动障碍，这表明纤维不仅仅与运动功能有关。
一些报道已经使用结构成像(如DTI束成像)证明了该通路的存在。7，9，15，18然而，关于白质束的详细解剖存在争议。一些束造影研究表明存在一个深额道连接SMA和前SMA到Broca区。3.，7，9，12，15，18然而，纤维解剖研究显示，纤维连接Broca区与外侧SFG，而不是SMA。18Catani等人。3.使用神经束造影和死后大脑纤维解剖研究了神经束。束造影结果显示，该束从IFG(被盖部和三角部)延伸至SFG的外侧和内侧。3.另一方面，纤维解剖未能显示出尿道。3.现在就下结论是否束终止于SFG的内侧或外侧，或两者兼有还为时过早。在这里，我们使用术语“额侧斜束”来指连接SFG的纤维束，包括外侧和内侧部分，以及IFG (Broca区，被盖部和三角肌)。我们的重点是确定额叶白质的功能方面。
FAT的识别
确定刺激点的确切位置是一个重要问题。要确定白质区域的确切位置尤其困难，因为没有明确的标志存在，比如血管或皮层的形状。此外，由于脑脊液引流、肿瘤体积缩小和手术操作导致的回缩，经常发生脑移位。16我们使用导航系统和术中MRI进行了图像引导的清醒手术。在手术过程中，导航系统能够展示术前DTI使用导航工作站创建的FAT的“对象”。
我们还能够演示皮质脊髓束、slf和IFOFs，这使我们能够确定刺激点的位置以及刺激点与上述白质束之间的空间关系。使用术中MR图像评估脑移位的影响。因此，我们的研究方法设计比其他使用传统方法的研究有优势，因为我们能够更精确地确定电刺激的确切位置。开云体育世界杯赔率据我们所知，我们是第一个使用术中MRI支持的导航系统来确定刺激的精确位置的，我们坚信刺激部位在FAT上或邻近。然而，也可以认为，刺激引起的症状是由于其他束的共同刺激所致。长关联或投射束，如slf、IFOFs、锥体束和胼胝体下束，可能是产生支配额叶所观察到的言语症状的候选。6然而，所有这些纤维束都与脂肪分离，至少在其中部和超内侧部分是这样。因此，刺激引起的症状不能仅用共刺激纤维束代替位于非常接近刺激点的FAT来解释。在案例5中，在3个刺激点发现了阳性结果:标签12、13和14以及FAT (图3)．在3个点中，tag 12和tag 13位于离SLF和其他候选纤维较远的位置。然而，Tag 14可能接近SLF，它与FAT一起进入IFG。在病例2中，锥体束相对靠近刺激点。然而，该患者未表现出任何口面运动缺陷，且其右上肢或下肢未表现出损伤;但言语功能障碍明显。因此，由刺激引起的症状不是由锥体束的激活引起的。连接额叶结构和纹状体的胼胝体下束位于病例1、2、3和5中刺激点的内侧。胼胝体的连接纤维广泛地连接左右半球，并可能与脂肪共同受到刺激;因此，本研究不能排除这种可能性。
语言神经基础的个体间变异或可塑性思考
据报道，皮质语言定位存在显著的个体间差异，这可能是由于生长缓慢的肿瘤或其他机制诱导的重组。皮层重组也可能改变白质束的关联功能。如果患者的皮质语言定位明显不同于典型的定位，白质刺激的结果可能不同。因此，在考虑经典束和异常束定位的情况下，应相应地选择尿道造影的种子区。然而，在本研究中的所有5名患者中，前语言区(布罗卡区)是通过额后下回(三角部和/或盖部)的电生理测绘确定的，在所有病例中，刺激腹侧中央前回时都发生了语言停止。此外，DTI纤束造影成功地描绘了所有病例的FAT，尽管由于肿瘤的存在，纤维在每个患者额叶的运行情况不同。我们假设在本研究的所有病例中，FAT都是完整的，没有重组，因为FAT是连接后IFG和腹中央前回的关联纤维。这可能就是为什么结果是非常可重复的。
脂肪中肿瘤的可切除性
在我们的病例中，切除边界是由电刺激时语言症状的出现决定的。幸运的是，使用电刺激识别的FAT区域在MR图像上没有显示肿瘤侵袭;因此，我们能够保护这些地区。术后均无言语功能明显恶化。关于FAT是否应该保留，即显性FAT破坏引起的失语是永久性症状还是短暂性症状，仍存在争议。当在电刺激下观察到阳性反应且肿瘤侵袭明显时，可以考虑切除。在这种情况下，会出现术后症状。然而，这些症状可能是短暂的，并随着时间的推移而改善，类似于移除SMA后的症状。在大多数病例中，SMA肿瘤切除术后出现的经皮质运动失语症在几周内恢复。14，19Krainik等人。13据报道，对侧SMA激活后功能恢复。如果这是真的，来自对侧SMA的连接纤维可能起着至关重要的功能作用，因此应该被保留。这是一个重要的问题，应该持续讨论，特别是关于肿瘤控制和患者功能保护之间的平衡。
结论
我们术前通过DTI尿道造影确认了FAT，术中在清醒的手术中通过电刺激确认了FAT。与SMA相似，FAT通过连接布洛卡区和SFG，在言语启动和自发过程中发挥重要作用。这一区域是否应该优先保存还没有定论。需要进一步的评估来解决这个问题，特别是考虑到肿瘤控制和功能保存之间的平衡。然而，在脑肿瘤手术的临床环境中，特别是位于语言主导侧额叶深部的肿瘤，应该认识到这一途径。
致谢
我们感谢Daisuke Hara, Maki Tobinaga和Junko Sugiura(名古屋大学医院康复科)对患者的语言和认知功能进行评估。
