Skip to main content
Erschienen in: Neurosurgical Review 2/2016

01.04.2016 | Original Article

Difference of language cortex reorganization between cerebral arteriovenous malformations, cavernous malformations, and gliomas: a functional MRI study

verfasst von: Xiaofeng Deng, Long Xu, Yan Zhang, Bo Wang, Shuo Wang, Yuanli Zhao, Yong Cao, Dong Zhang, Rong Wang, Xun Ye, Jun Wu, Jizong Zhao

Erschienen in: Neurosurgical Review | Ausgabe 2/2016

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

The authors attempted to demonstrate the difference in language cortex reorganization between cerebral malformations (AVMs), cavernous malformations (CMs), and gliomas by blood oxygen level-dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging. Clinical and imaging data of 27 AVM patients (AVM-L group), 29 CM patients (CM-L group), and 20 glioma patients (Glioma-L group) were retrospectively reviewed, with lesions overlying the left inferior frontal gyrus (Broca area). As a control, patients with lesions involving the right inferior frontal gyrus were also enrolled, including 14 AVM patients (AVM-R group), 20 CM patients (CM-R group), and 14 glioma patients (Glioma-R group). All patients were right-handed. Lateralization indices (LI) of BOLD signal activations were calculated separately for Broca and Wernicke areas. In AVM-L group, right-sided lateralization of BOLD signals was observed in 10 patients (37.0 %), including 6 in the Broca area alone, 1 in the Wernicke area alone, and 3 in both areas. Three patients (10.3 %) of CM-L group showed right-sided lateralization in both Broca and Wernicke areas, and 1 patient (5.0 %) of Glioma-L group had right-sided lateralization in the Wernicke area alone. A significant difference of right-sided lateralization was observed between the AVM-L group and CM-L group (P = 0.018) and also between the AVM-L group and Glioma-L group (P = 0.027). No patient in AVM-R, CM-R, or Glioma-R groups showed right-sided lateralization. Language cortex reorganization may occur in AVM, CM, and glioma patients when the traditional language cortex was involved by lesions, but the potential of reorganization for CM and glioma patients seems to be insufficient compared with AVM patients.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Choi JH, Mohr JP (2005) Brain arteriovenous malformations in adults. Lancet Neurol 4:299–308CrossRefPubMed Choi JH, Mohr JP (2005) Brain arteriovenous malformations in adults. Lancet Neurol 4:299–308CrossRefPubMed
2.
3.
Zurück zum Zitat Jeon JS, Kim JE, Chung YS, Oh S, Ahn JH, Cho WS, Son YJ, Bang JS, Kang HS, Sohn CH, Oh CW (2014) A risk factor analysis of prospective symptomatic haemorrhage in adult patients with cerebral cavernous malformation. J Neurol Neurosurg Psychiatry 85:1366–1370CrossRefPubMed Jeon JS, Kim JE, Chung YS, Oh S, Ahn JH, Cho WS, Son YJ, Bang JS, Kang HS, Sohn CH, Oh CW (2014) A risk factor analysis of prospective symptomatic haemorrhage in adult patients with cerebral cavernous malformation. J Neurol Neurosurg Psychiatry 85:1366–1370CrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Moultrie F, Horne MA, Josephson CB, Hall JM, Counsell CE, Bhattacharya JJ, Papanastassiou V, Sellar RJ, Warlow CP, Murray GD, Al-Shahi SR (2014) Outcome after surgical or conservative management of cerebral cavernous malformations. Neurology 83:582–589CrossRefPubMedPubMedCentral Moultrie F, Horne MA, Josephson CB, Hall JM, Counsell CE, Bhattacharya JJ, Papanastassiou V, Sellar RJ, Warlow CP, Murray GD, Al-Shahi SR (2014) Outcome after surgical or conservative management of cerebral cavernous malformations. Neurology 83:582–589CrossRefPubMedPubMedCentral
5.
Zurück zum Zitat Alkadhi H, Kollias SS, Crelier GR, Golay X, Hepp-Reymond MC, Valavanis A (2000) Plasticity of the human motor cortex in patients with arteriovenous malformations: a functional MR imaging study. AJNR Am J Neuroradiol 21:1423–1433PubMed Alkadhi H, Kollias SS, Crelier GR, Golay X, Hepp-Reymond MC, Valavanis A (2000) Plasticity of the human motor cortex in patients with arteriovenous malformations: a functional MR imaging study. AJNR Am J Neuroradiol 21:1423–1433PubMed
6.
Zurück zum Zitat Maestu F, Saldana C, Amo C, Gonzalez-Hidalgo M, Fernandez A, Fernandez S, Mata P, Papanicolaou A, Ortiz T (2004) Can small lesions induce language reorganization as large lesions do? Brain Lang 89:433–438CrossRefPubMed Maestu F, Saldana C, Amo C, Gonzalez-Hidalgo M, Fernandez A, Fernandez S, Mata P, Papanicolaou A, Ortiz T (2004) Can small lesions induce language reorganization as large lesions do? Brain Lang 89:433–438CrossRefPubMed
7.
Zurück zum Zitat Dronkers NF, Wilkins DP, Van Valin RD Jr, Redfern BB, Jaeger JJ (2004) Lesion analysis of the brain areas involved in language comprehension. Cognition 92:145–177CrossRefPubMed Dronkers NF, Wilkins DP, Van Valin RD Jr, Redfern BB, Jaeger JJ (2004) Lesion analysis of the brain areas involved in language comprehension. Cognition 92:145–177CrossRefPubMed
8.
Zurück zum Zitat Duffau H (2013) The huge plastic potential of adult brain and the role of connectomics: new insights provided by serial mappings in glioma surgery. Cortex 58:325–337CrossRefPubMed Duffau H (2013) The huge plastic potential of adult brain and the role of connectomics: new insights provided by serial mappings in glioma surgery. Cortex 58:325–337CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat Rosler J, Niraula B, Strack V, Zdunczyk A, Schilt S, Savolainen P, Lioumis P, Makela J, Vajkoczy P, Frey D, Picht T (2013) Language mapping in healthy volunteers and brain tumor patients with a novel navigated TMS system: evidence of tumor-induced plasticity. Clin Neurophysiol 125:526–536CrossRefPubMed Rosler J, Niraula B, Strack V, Zdunczyk A, Schilt S, Savolainen P, Lioumis P, Makela J, Vajkoczy P, Frey D, Picht T (2013) Language mapping in healthy volunteers and brain tumor patients with a novel navigated TMS system: evidence of tumor-induced plasticity. Clin Neurophysiol 125:526–536CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat Fuller GN, Scheithauer BW (2007) The 2007 revised world health organization (WHO) classification of tumours of the central nervous system: newly codified entities. Brain Pathol 17:304–307CrossRefPubMed Fuller GN, Scheithauer BW (2007) The 2007 revised world health organization (WHO) classification of tumours of the central nervous system: newly codified entities. Brain Pathol 17:304–307CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Tan LH, Feng CM, Fox PT, Gao JH (2001) An fMRI study with written Chinese. Neuroreport 12:83–88CrossRefPubMed Tan LH, Feng CM, Fox PT, Gao JH (2001) An fMRI study with written Chinese. Neuroreport 12:83–88CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Tan LH, Liu HL, Perfetti CA, Spinks JA, Fox PT, Gao JH (2001) The neural system underlying Chinese logograph reading. Neuroimage 13:836–846CrossRefPubMed Tan LH, Liu HL, Perfetti CA, Spinks JA, Fox PT, Gao JH (2001) The neural system underlying Chinese logograph reading. Neuroimage 13:836–846CrossRefPubMed
13.
Zurück zum Zitat Rutten GJ, Ramsey NF, van Rijen PC, Alpherts WC, van Veelen CW (2002) FMRI-determined language lateralization in patients with unilateral or mixed language dominance according to the Wada test. Neuroimage 17:447–460CrossRefPubMed Rutten GJ, Ramsey NF, van Rijen PC, Alpherts WC, van Veelen CW (2002) FMRI-determined language lateralization in patients with unilateral or mixed language dominance according to the Wada test. Neuroimage 17:447–460CrossRefPubMed
14.
Zurück zum Zitat Lee DJ, Pouratian N, Bookheimer SY, Martin NA (2010) Factors predicting language lateralization in patients with perisylvian vascular malformations. Clin Article J Neurosurg 113:723–730CrossRef Lee DJ, Pouratian N, Bookheimer SY, Martin NA (2010) Factors predicting language lateralization in patients with perisylvian vascular malformations. Clin Article J Neurosurg 113:723–730CrossRef
15.
Zurück zum Zitat La Piana R, Klein D, Cortes M, Tampieri D (2009) Speech reorganization after an AVM bleed cured by embolization. A case report and review of the literature. Interv Neuroradiol 15:456–461PubMedPubMedCentral La Piana R, Klein D, Cortes M, Tampieri D (2009) Speech reorganization after an AVM bleed cured by embolization. A case report and review of the literature. Interv Neuroradiol 15:456–461PubMedPubMedCentral
16.
Zurück zum Zitat Lehericy S, Biondi A, Sourour N, Vlaicu M, Du MST, Cohen L, Vivas E, Capelle L, Faillot T, Casasco A, Le BD, Marsault C (2002) Arteriovenous brain malformations: is functional MR imaging reliable for studying language reorganization in patients? Initial observations. Radiology 223:672–682CrossRefPubMed Lehericy S, Biondi A, Sourour N, Vlaicu M, Du MST, Cohen L, Vivas E, Capelle L, Faillot T, Casasco A, Le BD, Marsault C (2002) Arteriovenous brain malformations: is functional MR imaging reliable for studying language reorganization in patients? Initial observations. Radiology 223:672–682CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat Vikingstad EM, Cao Y, Thomas AJ, Johnson AF, Malik GM, Welch KM (2000) Language hemispheric dominance in patients with congenital lesions of eloquent brain. Neurosurgery 47:562–570PubMed Vikingstad EM, Cao Y, Thomas AJ, Johnson AF, Malik GM, Welch KM (2000) Language hemispheric dominance in patients with congenital lesions of eloquent brain. Neurosurgery 47:562–570PubMed
18.
Zurück zum Zitat Winhuisen L, Thiel A, Schumacher B, Kessler J, Rudolf J, Haupt WF, Heiss WD (2005) Role of the contralateral inferior frontal gyrus in recovery of language function in poststroke aphasia: a combined repetitive transcranial magnetic stimulation and positron emission tomography study. Stroke 36:1759–1763CrossRefPubMed Winhuisen L, Thiel A, Schumacher B, Kessler J, Rudolf J, Haupt WF, Heiss WD (2005) Role of the contralateral inferior frontal gyrus in recovery of language function in poststroke aphasia: a combined repetitive transcranial magnetic stimulation and positron emission tomography study. Stroke 36:1759–1763CrossRefPubMed
19.
Zurück zum Zitat Janszky J, Mertens M, Janszky I, Ebner A, Woermann FG (2006) Left-sided interictal epileptic activity induces shift of language lateralization in temporal lobe epilepsy: an fMRI study. Epilepsia 47:921–927CrossRefPubMed Janszky J, Mertens M, Janszky I, Ebner A, Woermann FG (2006) Left-sided interictal epileptic activity induces shift of language lateralization in temporal lobe epilepsy: an fMRI study. Epilepsia 47:921–927CrossRefPubMed
20.
Zurück zum Zitat Sanai N, Mirzadeh Z, Berger MS (2008) Functional outcome after language mapping for glioma resection. N Engl J Med 358:18–27CrossRefPubMed Sanai N, Mirzadeh Z, Berger MS (2008) Functional outcome after language mapping for glioma resection. N Engl J Med 358:18–27CrossRefPubMed
21.
Zurück zum Zitat Wang L, Chen D, Yang X, Olson JJ, Gopinath K, Fan T, Mao H (2013) Group independent component analysis and functional MRI examination of changes in language areas associated with brain tumors at different locations. PLoS One 8, e59657CrossRefPubMedPubMedCentral Wang L, Chen D, Yang X, Olson JJ, Gopinath K, Fan T, Mao H (2013) Group independent component analysis and functional MRI examination of changes in language areas associated with brain tumors at different locations. PLoS One 8, e59657CrossRefPubMedPubMedCentral
22.
Zurück zum Zitat Ojemann G, Ojemann J, Lettich E, Berger M (2008) Cortical language localization in left, dominant hemisphere. An electrical stimulation mapping investigation in 117 patients. J Neurosurg 108:411–421CrossRefPubMed Ojemann G, Ojemann J, Lettich E, Berger M (2008) Cortical language localization in left, dominant hemisphere. An electrical stimulation mapping investigation in 117 patients. J Neurosurg 108:411–421CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Lee L, Sitoh YY, Ng I, Ng WH (2013) Cortical reorganization of motor functional areas in cerebral arteriovenous malformations. J Clin Neurosci 20:649–653CrossRefPubMed Lee L, Sitoh YY, Ng I, Ng WH (2013) Cortical reorganization of motor functional areas in cerebral arteriovenous malformations. J Clin Neurosci 20:649–653CrossRefPubMed
24.
Zurück zum Zitat Ulmer JL, Hacein-Bey L, Mathews VP, Mueller WM, DeYoe EA, Prost RW, Meyer GA, Krouwer HG, Schmainda KM (2004) Lesion-induced pseudo-dominance at functional magnetic resonance imaging: implications for preoperative assessments. Neurosurgery 55:569–579CrossRefPubMed Ulmer JL, Hacein-Bey L, Mathews VP, Mueller WM, DeYoe EA, Prost RW, Meyer GA, Krouwer HG, Schmainda KM (2004) Lesion-induced pseudo-dominance at functional magnetic resonance imaging: implications for preoperative assessments. Neurosurgery 55:569–579CrossRefPubMed
25.
Zurück zum Zitat Cannestra AF, Pouratian N, Forage J, Bookheimer SY, Martin NA, Toga AW (2004) Functional magnetic resonance imaging and optical imaging for dominant-hemisphere perisylvian arteriovenous malformations. Neurosurgery 55:804–812CrossRefPubMed Cannestra AF, Pouratian N, Forage J, Bookheimer SY, Martin NA, Toga AW (2004) Functional magnetic resonance imaging and optical imaging for dominant-hemisphere perisylvian arteriovenous malformations. Neurosurgery 55:804–812CrossRefPubMed
26.
Zurück zum Zitat Pouratian N, Bookheimer SY, Rex DE, Martin NA, Toga AW (2002) Utility of preoperative functional magnetic resonance imaging for identifying language cortices in patients with vascular malformations. J Neurosurg 97:21–32CrossRefPubMed Pouratian N, Bookheimer SY, Rex DE, Martin NA, Toga AW (2002) Utility of preoperative functional magnetic resonance imaging for identifying language cortices in patients with vascular malformations. J Neurosurg 97:21–32CrossRefPubMed
27.
Zurück zum Zitat Gross BA, Du R (2013) Natural history of cerebral arteriovenous malformations: a meta-analysis. J Neurosurg 118:437–443CrossRefPubMed Gross BA, Du R (2013) Natural history of cerebral arteriovenous malformations: a meta-analysis. J Neurosurg 118:437–443CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Difference of language cortex reorganization between cerebral arteriovenous malformations, cavernous malformations, and gliomas: a functional MRI study
verfasst von
Xiaofeng Deng
Long Xu
Yan Zhang
Bo Wang
Shuo Wang
Yuanli Zhao
Yong Cao
Dong Zhang
Rong Wang
Xun Ye
Jun Wu
Jizong Zhao
Publikationsdatum
01.04.2016
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Neurosurgical Review / Ausgabe 2/2016
Print ISSN: 0344-5607
Elektronische ISSN: 1437-2320
DOI
https://doi.org/10.1007/s10143-015-0682-7

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2016

Neurosurgical Review 2/2016 Zur Ausgabe

Vorsicht, erhöhte Blutungsgefahr nach PCI!

10.05.2024 Koronare Herzerkrankung Nachrichten

Nach PCI besteht ein erhöhtes Blutungsrisiko, wenn die Behandelten eine verminderte linksventrikuläre Ejektionsfraktion aufweisen. Das Risiko ist umso höher, je stärker die Pumpfunktion eingeschränkt ist.

Darf man die Behandlung eines Neonazis ablehnen?

08.05.2024 Gesellschaft Nachrichten

In einer Leseranfrage in der Zeitschrift Journal of the American Academy of Dermatology möchte ein anonymer Dermatologe bzw. eine anonyme Dermatologin wissen, ob er oder sie einen Patienten behandeln muss, der eine rassistische Tätowierung trägt.

Deutlich weniger Infektionen: Wundprotektoren schützen!

08.05.2024 Postoperative Wundinfektion Nachrichten

Der Einsatz von Wundprotektoren bei offenen Eingriffen am unteren Gastrointestinaltrakt schützt vor Infektionen im Op.-Gebiet – und dient darüber hinaus der besseren Sicht. Das bestätigt mit großer Robustheit eine randomisierte Studie im Fachblatt JAMA Surgery.

Chirurginnen und Chirurgen sind stark suizidgefährdet

07.05.2024 Suizid Nachrichten

Der belastende Arbeitsalltag wirkt sich negativ auf die psychische Gesundheit der Angehörigen ärztlicher Berufsgruppen aus. Chirurginnen und Chirurgen bilden da keine Ausnahme, im Gegenteil.

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.