neurosurgeryНейрохирургияRussian journal of neurosurgery1683-32952587-7569Издательский дом "МедИНК"10.17650/1683-3295-2023-25-1-53-61neurosurgery-1332Research ArticleОРИГИНАЛЬНАЯ РАБОТАORIGINAL REPORTКартирование кортикальных речевых зон и аркуатного тракта у пациентов с глиомами височной доли левого полушария (анализ серии из 27 наблюдений)Mapping of cortical speech zones and arcuate tract in patients with gliomas of temporal lobe of left hemisphere (analysis of a series of 27 observations)https://orcid.org/0000-0002-2523-3009ЖуковВ. Ю.ZhukovV. Yu.

125047 Москва, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16

164th Tverskaya-Yamskaya St., Moscow 125047

https://orcid.org/0000-0002-6480-3270ГоряйновС. А.GoryainovS. A.

Сергей Алексеевич Горяйнов 

125047 Москва, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16

Sergey Alekseevich Goryainov 

164th Tverskaya-Yamskaya St., Moscow 125047

sgoraynov@nsi.ruБуклинаС. Б.BuklinaS. B. 

125047 Москва, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16

117997 Москва, ул. Островитянова, 1

164th Tverskaya-Yamskaya St., Moscow 125047

1 Ostrovityanova St., Moscow 117997

https://orcid.org/0000-0001-6384-7960АфандиевР.AfandievR. 

125047 Москва, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16

164th Tverskaya-Yamskaya St., Moscow 125047

https://orcid.org/0000-0002-3196-588XВологдинаЯ. О.VologdinaYa.  O.

125047 Москва, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16

164th Tverskaya-Yamskaya St., Moscow 125047

https://orcid.org/0000-0002-0108-0677МаряшевС. А.MaryashevS. A.

125047 Москва, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16

164th Tverskaya-Yamskaya St., Moscow 125047

https://orcid.org/0000-0003-3595-2696ОгурцоваА. А.OgurtsovaA. A.

125047 Москва, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16

164th Tverskaya-Yamskaya St., Moscow 125047

https://orcid.org/0000-0002-7651-4214КобяковГ. Л.KobyakovG.  L.

125047 Москва, ул. 4-я Тверская-Ямская, 16

164th Tverskaya-Yamskaya St., Moscow 125047

ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко» Минздрава РоссииРоссияAcad. N. N. Burdenko National Medical Research Center of Neurosurgery, Ministry of Health of RussiaRussian FederationФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр нейрохирургии им. акад. Н. Н. Бурденко» Минздрава России; ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова» МинздраваРоссияAcad. N. N. Burdenko National Medical Research Center of Neurosurgery, Ministry of Health of Russia; N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Health of RussiaRussian Federation20232903202325153‑61Copyright © Жуков В.Ю., Горяйнов С.А., Буклина С.Б., Афандиев Р., Вологдина Я.О., Маряшев С.А., Огурцова А.А., Кобяков Г.Л., 20232023Жуков В.Ю., Горяйнов С.А., Буклина С.Б., Афандиев Р., Вологдина Я.О., Маряшев С.А., Огурцова А.А., Кобяков Г.Л.Zhukov V.Y., Goryainov S.A., Buklina S.B., Afandiev R., Vologdina Y.O., Maryashev S.A., Ogurtsova A.A., Kobyakov G.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.therjn.com/jour/article/view/1332Введение

Введение. Краниотомия в сознании – возможный инструмент оптимизации степени резекции опухоли при сохранении качества жизни. Традиционно основной акцент во время данных операций делается на корковых зонах речи. В то же время отмечается дефицит исследований о картировании длинных ассоциативных трактов во время удаления глиом доминантного по речи полушария.

Цель работы – анализ данных интраоперационного картирования и послеоперационного состояния речевой функции у пациентов с глиомами височной доли левого полушария (в том числе с вовлечением аркуатного пучка), оперированных по методике краниотомии в сознании.

Материалы и методы

Материалы и методы. Глиомы височной доли левого полушария удалены у 27 больных в возрасте от 14 до 67 лет (медиана возраста 43 года). У 10 больных опухоль локализовалась в средних отделах височной доли (на уровне средней и верхней височных извилин), у 9 пациентов – в задних отделах височной доли и выходила в супрамаргинальную зону, у 8 распространялась частично с височной доли на островковую. Глиомы высокой степени злокачественности выявлены у 21 пациента, у 6 отмечались опухоли низкой степени злокачественности. Хирургическое вмешательство осуществлялось с интраоперационным «пробуждением». Всем пациентам проведена кортикальная электрофизиологическая стимуляция с целью контроля локализации корковых речевых зон, в 21 наблюдении выполнена субкортикальная стимуляция для выявления терминалей аркуатного пучка. Речевые нарушения до и после операции (на 4–6‑й день) оценивались нейропсихологом по методике А. Р. Лурии, интраоперационно дополнительно использовался автоматизированный тест с называнием картинок. Средняя сила тока при прямой электрической стимуляции составила 3 (1,9–6,5) мА. В 12 случаях до и после операции выполнена магнитно‑резонансная (МР) трактография с построением аркуатного тракта.

Результаты

Результаты. Корковые височные речевые зоны при интраоперационной электростимуляции выявлены у 20 (74 %) из 27 пациентов. У 10 пациентов картирован аркуатный тракт в виде появления смешанных речевых нарушений в глубине операционной раны. У 23 (85,2 %) из 27 пациентов в раннем послеоперационном периоде отмечено нарастание нарушений речи, из них у 13 человек – только по височному типу и у 10 человек (операция на глубинных задних отделах височной доли) – сочетание височного и лобных типов нарушений речи (проводниковая афазия). На послеоперационной МР‑трактографии (выполнена 12 пациентам) в 5 случаях выявлено прямое интраоперационное поражение тракта, а в 2 случаях – ишемия области его прохождения. У этих 7 пациентов после операции отмечены сочетанные речевые нарушения. Грубая сенсорная афазия после операции проявилась у 4 пациентов, из них у 2, по данным послеоперационной МР‑томографии, выявлена ишемия, еще у 2 – геморрагическое пропитывание в ложе удаленной опухоли.

Заключение

Заключение. При удалении опухолей височной доли в условиях «пробуждения» необходимо картировать речь не только в кортикальных, но и в субкортикальных отделах с терминалями аркуатного пучка. Картирование речи в этих разных локализациях позволяет выявлять принципиально отличающиеся речевые нарушения.

Introduction

Introduction. Craniotomy in conscious patients is a possible tool for optimizing of tumor resection degree (Extent of Resection) while maintaining the quality of life. Traditionally, the main focus during these operations is on the cortical speech areas. At the same time, there is a shortage of studies on mapping of long associative tracts during the removal of gliomas of dominant speech hemisphere.

Aim

Aim. To analyze the data of intraoperative mapping and the postoperative state of speech function in patients with temporal lobe gliomas of left hemisphere (including those involving arcuate bundle) operated by the use of method of craniotomy in consciousness.

Materials and methods

Materials and methods. Gliomas of temporal lobe of left hemisphere were removed in 27 patients aged 14 to 67 years (median age 43 years). In 10 patients, the tumor was localized in middle parts of temporal lobe (at the level of middle and upper temporal gyri), in 9 patients – in posterior parts of temporal lobe and exited into the supramarginal zone, in 8 it spread partially from temporal lobe to insular area. Gliomas of high degree of malignancy were detected in 21 patients, 6 had tumors of low degree of malignancy. Surgical intervention was performed with intraoperative “awakening”. All patients underwent cortical electrophysiological stimulation in order to control localization of cortical speech zones, subcortical stimulation was performed in 21 cases to identify terminals of arcuate bundle. Speech disorders before and after surgery (on day 4–6) were evaluated by neuropsychologist using the method proposed by A. R. Luria, an automated test with the naming of pictures was additionally used intraoperatively. The average current strength of direct electrical stimulation was 3 (1.9–6.5) mA. In 12 cases, magnetic resonance (MR) tractography with construction of arcuate tract was performed before and after the surgery.

Results

Results. Cortical temporal speech zones during intraoperative electrical stimulation were detected in 20 (74 %) of 27 patients. In 10 patients, the arcuate tract was mapped in form of appearance of mixed speech disorders in the depth of surgical wound. In 23 (85.2 %) of 27 patients in early postoperative period, an increase in speech disorders was noted of which 13 people had disorders of temporal type only and 10 people (surgery on deep posterior parts of temporal lobe) had a combination of temporal and frontal types of speech disorders (conduction aphasia). Postoperative MR‑tractography (performed in 12 patients) revealed direct intraoperative tract lesion in 5 cases and ischemia of the tract area passage in 2 cases. These 7 patients had combined speech disorders after surgery. Gross sensory aphasia after surgery was manifested in 4 patients, in 2 of them ischemia was revealed according to postoperative magnetic resonance imaging, and 2 more had hemorrhagic impregnation in the removed tumor bed.

Conclusion

Conclusion. When removing tumors of temporal lobe in “awakening” conditions it is necessary to map speech zones not only in the cortical, but also in the subcortical area with terminals of arcuate bundle. Mapping of speech zones in these different localizations makes it possible to identify fundamentally different speech disorders.

хирургия с «пробуждением»глиомыкартированиеаркуатный трактsurgery with “awakening”gliomasmappingarcuate tractРабота выполнена при поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований № 19-29-01154 «Прогнозирование нарастания пирамидной симптоматики и ее обратимости у пациентов с супратенториальными глиальными опухолями головного мозга, расположенными вблизи двигательных зон, с использованием метода переноса знаний и глубоких нейронных сетей на основе мультифакторного анализа массивов цифровых данных разной модальности».The study was carried out within the grant of the Russian Foundation for Basic Research No. 19-29-01154 “Predicting of pyramidal symptoms and its reversibility in patients with supratentorial glial tumors located near the motor areas, using the knowledge transfer method and deep neural networks based on multifactor analysis of digital data of different modality”.ReferencesLarjavaara S., Mäntylä R., Salminen T. et al. Incidence of gliomas by anatomic location. Neuro Oncol 2007;9(3):319–25. DOI: 10.1215/15228517-2007-016Larjavaara S., Mäntylä R., Salminen T. et al. Incidence of gliomas by anatomic location. Neuro Oncol 2007;9(3):319–25. DOI: 10.1215/15228517-2007-016Penfield W., Welch K. Instability of response to stimulation of the sensorimotor cortex of man. J Phisiol 1949;109(3–4):358–65. DOI: 10.1113/jphysiol.1949.sp004399Penfield W., Welch K. Instability of response to stimulation of the sensorimotor cortex of man. J Phisiol 1949;109(3–4):358–65. DOI: 10.1113/jphysiol.1949.sp004399Лубнин А.Ю., Салалыкин В.И., Цейтлин А.М. и др. Анестезиологическое обеспечение при удалении объемных образований из функционально важных зон больших полушарий головного мозга – краниотомия в сознании. Анестезиология и реаниматология 2000;4:4–11.Lubnin A.Yu., Salalykin V.I., Zeitlin A.M. et al. Anesthesiological support for the removal of bulky formations from functionally important areas of the cerebral hemispheres – craniotomy in consciousness. Anesteziologiya i reanimatologiya = Anesteziol Reanimatol 2000;4:4–11. (In Russ.).Куликов А.С., Кобяков Г.Л., Гаврилов А.Г., Лубнин А.Ю. Краниотомия в сознании: анализ неудачных наблюдений. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко 2015;79(6):15– 21. DOI: 10.17116/neiro201579615-21Kulikov A.S., Kobyakov G.L., Gavrilov A.G., Lubnin A.Y. Awake craniotomy: analysis of complicated cases. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii im. N.N. Burdenko = Burdenkoʼs Journal of Neurosurgery 2015;79(6):15–21. (In Russ.). DOI: 10.17116/neiro201579615-21Кобяков Г.Л., Лубнин А.Ю., Куликов А.С. и др. Краниотомия в сознании. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко 2016;80(1):107–16. DOI: 10.17116/neiro2016801107-116Kobyakov G.L., Lubnin A.Y., Kulikov A.S. et al. Awake craniotomy. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii im. N.N. Burdenko = Burdenkoʼs Journal of Neurosurgery 2016;80(1):107–16. (In Russ.). DOI: 10.17116/neiro2016801107-116Зуев А.А., Коротченко Е.Н., Иванова Д.С. и др. Хирургическое лечение опухолей функционально значимых зон головного мозга с применением метода нейрофизиологического картирования речевых, моторных зон и проводящих путей. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко 2017;81(1):39–50. DOI: 10.17116/neiro201780739-50Zuev A.A., Korotchenko E.N., Ivanova D.S. et al. Surgical treatment of eloquent brain area tumors using neurophysiological mapping of the speech and motor areas and conduction tracts. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii im. N.N. Burdenko = Burdenkoʼs Journal of Neurosurgery 2017;81(1):39–50. (In Russ.). DOI: 10.17116/neiro201780739-50Потапов А.А., Горяйнов С.А., Жуков В.Ю. и др. Длинные ассоциативные пути белого вещества головного мозга: современный взгляд с позиции нейронаук. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко. 2014;78(5):66–77.Potapov A.A., Goryainov S.A., Zhukov V.Y. et al. The longassociative pathway of the white matter: modern view from the perspective of neuroscience. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii im. N.N. Burdenko = Burdenkoʼs Journal of Neurosurgery 2014;78(5):66–77. (In Russ.). PMID: 25517000Горяйнов С.А., Кондрашов А.В., Гольдберг М.Ф. и др. Длинные ассоциативные проводящие пути белого вещества головного мозга человека: анализ диссекций 18 полушарий и HARDI-CSD трактографии in vivo. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко 2017;81(1):13–25. DOI: 10.17116/neiro201780713-25Goryainov S.A., Kondrashov A.V., Gol’dberg M.F. et al. Long association tracts of the human white matter: an analysis of 18 hemisphere dissections and in vivo HARDI-CSD tractography. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii im. N.N. Burdenko = Burdenkoʼs Journal of Neurosurgery 2017;81(1):13–25. (In Russ.). DOI: 10.17116/neiro201780713-25Быканов А.Е., Пицхелаури Д.И., Баталов А.И. и др. Хирургическая анатомия периинсулярных ассоциативных проводящих путей. Ч. I: Система верхнего продольного пучка. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко 2017;81(1):26–38. DOI: 10.17116/neiro201780726-38Bykanov A.E., Pitskhelauri D.I., Batalov A.I. et al. Surgical anatomy of the peri-insular association tracts. P. I. The superior longitudinal fascicle system. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii im. N.N. Burdenko = Burdenkoʼs Journal of Neurosurgery 2017;81(1):26–38. (In Russ.). DOI: 10.17116/neiro201780726-38Жуков В.Ю., Горяйнов С.А., Буклина С.Б. и др. Интраоперационное картирование длинных ассоциативных трактов в хирургии глиом доминантной по речи лобной доли. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко 2018;82(5):5–21. DOI: 10.17116/neiro2018820515Zhukov V.Y., Goryaynov S.A., Buklina S.B. et al. Intraoperative mapping of long association fibers in surgery of gliomas of the speech-dominant frontal lobe. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii im. N.N. Burdenko = Burdenkoʼs Journal of Neurosurgery 2018;82(5):5–21. (In Russ.). DOI: 10.17116/neiro2018820515Буклина С.Б., Жуков В.Ю., Горяйнов С.А. и др. Проводниковая афазия у больных с глиомами левого полушария. Журнал «Вопросы нейрохирургии» им. Н.Н. Бурденко 2021;4:29–39. DOI: 10.17116/neiro20218504129Buklina S.B., Zhukov V.Y., Goryainov S.A. et al. Conduction aphasia in patients with glioma in the left hemisphere. Zhurnal Voprosy Neirokhirurgii im. N.N. Burdenko = Burdenkoʼs Journal of Neurosurgery 2021;4:29–39. (In Russ.). DOI: 10.17116/neiro20218504129.Лурия А.Р. Нарушения высших корковых функций при очаговых поражениях головного мозга. М.: Изд-во МГУ, 1962.Luria A.R. Disorders of higher cortical functions in focal lesions of the brain. Moscow: Publishing House of Moscow State University, 1962. (In Russ.).Dragoy O., Chrabaszcz A., Tolkacheva V. Russian intraoperative naming test: a standardized tool to map noun and verb production during awake neurosurgeries. Russ J Cogn Sci 2016;3(4):4–25. DOI: 10.47010/16.4.1Dragoy O., Chrabaszcz A., Tolkacheva V. Russian intraoperative naming test: a standardized tool to map noun and verb production during awake neurosurgeries. Russ J Cogn Sci 2016;3(4):4–25. DOI: 10.47010/16.4.1Sanai N., Mirzadeh Z., Berger M.S. Functional outcome after language mapping for glioma resection. N Engl J Med 2008;358(1):18–27. DOI: 10.1056/NEJMoa067819.Sanai N., Mirzadeh Z., Berger M.S. Functional outcome after language mapping for glioma resection. N Engl J Med 2008;358(1):18–27. DOI: 10.1056/NEJMoa067819.De Witt Hamer P.C., Robles S.G., Zwinderman A.H. et al. Impact of intraoperative stimulation brain mapping on glioma surgery outcome: a meta-analysis. J Clin Oncol 2012;30(20):2559–65. DOI: 10.1200/JCO.2011.38.4818.De Witt Hamer P.C., Robles S.G., Zwinderman A.H. et al. Impact of intraoperative stimulation brain mapping on glioma surgery outcome: a meta-analysis. J Clin Oncol 2012;30(20):2559–65. DOI: 10.1200/JCO.2011.38.4818.Brown T., Shah A.H., Bregy A. et al. Awake craniotomy for brain tumor resection: the rule rather than the exception? J Neurosurg Anesthesiol 2013;25:240–7. DOI: 10.1097/ANA.0b013e318290c230.Brown T., Shah A.H., Bregy A. et al. Awake craniotomy for brain tumor resection: the rule rather than the exception? J Neurosurg Anesthesiol 2013;25:240–7. DOI: 10.1097/ANA.0b013e318290c230.Diffuse Low-Grade Gliomas in Adults: Natural History, Interaction with the Brain, and New Individualized Therapeutic Strategies. Ed. by H. Duffau. Springer, 2014.Diffuse Low-Grade Gliomas in Adults: Natural History, Interaction with the Brain, and New Individualized Therapeutic Strategies. Ed. by H. Duffau. Springer, 2014.Hervey-Jumper S.L., Berger M.S. Maximizing safe resection of low- and high-grade glioma. J Neurooncol 2016;130(2):269–82. DOI: 10.1007/s11060-016-2110-4Hervey-Jumper S.L., Berger M.S. Maximizing safe resection of low- and high-grade glioma. J Neurooncol 2016;130(2):269–82. DOI: 10.1007/s11060-016-2110-4Anderson J.M., Gilmore R., Roper S. et al. Conduction aphasia and the arcuate fasciculus: a reexamination of the WernickeGeschwind model. Brain Lang 1999;70(1):1–12. DOI: 10.24835/1607-0763-109Anderson J.M., Gilmore R., Roper S. et al. Conduction aphasia and the arcuate fasciculus: a reexamination of the WernickeGeschwind model. Brain Lang 1999;70(1):1–12. DOI: 10.24835/1607-0763-109Zöllner J.P., Haag A., Hermsen A. et al. Ictal conduction aphasia and ictal angular gyrus syndrome as rare manifestations of epilepsy: The importance of ictal testing during video-EEG monitoring. Epilepsy Behav Case Rep 2017;3(8):55–62. DOI: 10.1016/j.ebcr.2017.07.003Zöllner J.P., Haag A., Hermsen A. et al. Ictal conduction aphasia and ictal angular gyrus syndrome as rare manifestations of epilepsy: The importance of ictal testing during video-EEG monitoring. Epilepsy Behav Case Rep 2017;3(8):55–62. DOI: 10.1016/j.ebcr.2017.07.003

The authors declare that there are no conflicts of interest present.