折 霞,陈 丽,张东升,汤 敏,高 洁,白伏霞,严雪娇,张小玲

(1陕西省人民医院MRI室,西安 710068;2陕西省人民医院神经内科;*通讯作者,E-mail:420810829@qq.com)

一氧化碳中毒(CO)是全球最常见的中毒之一,可导致多个器官损害,以中枢神经系统功能损害为主。急性CO中毒可能导致持续性神经系统后遗症(persistent neurological sequelae,PNS)或迟发性神经系统后遗症(delayed neurological sequelae,DNS)[1]。前者是急性CO中毒后立即出现神经系统症状,而后者则是无症状清醒间隔后延迟出现的神经系统症状。以往文献报道CO中毒迟发性神经系统后遗症患者脑白质存在ADC值下降[2,3],但是很少有研究重点关注ADC值与CO中毒患者预后的关系。本研究的目的是确定CO中毒迟发性神经系统后遗症患者ADC的特点,以及其在疾病早期诊断与疾病监测中的意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集陕西省人民医院2012-01～2017-02共42例急性CO中毒患者,为迟发性神经系统后遗症(DNS)组,男性24例,女性18例,年龄34-83岁,平均年龄(59.5±11.2)岁。42例急性CO中毒患者来源于煤气、液化气和热水器中毒。都有昏迷史,昏迷平均时间为(18.5±16.2)h,间歇期为(8-45)d,均经过高压氧和药物对症治疗及MRI检查。

临床预后评估在急性CO中毒后4-6个月进行,按GOS预后评分量表评估患者预后。预后良好:GOS评分为5分(GOS-5);中度残疾:GOS评分为4分(GOS-4);严重残疾:GOS评分为3分(GOS-3);植物人:GOS评分为2分(GOS-2);死亡:GOS评分为1分(GOS-1)。健康对照组来源于本院健康体检者,共42例,男性20例,女性22例,年龄30-81岁,平均年龄(57.5±10.5)岁。

患者纳入标准:①过去1-2个月有明确的急性CO中毒昏迷史;②在间歇期表现正常或接近正常;③急性痴呆脑损伤的临床特征包括:神经系统混乱、精神症状、锥体系统障碍、锥体外系障碍、周围神经和颅神经损伤。排除标准:①混合中毒者(CO中毒合并药物中毒、酒精中毒、氰化物中毒);②颅内有其他病变者。健康对照组纳入标准:①均经过MRI检查排除脑肿瘤、脱髓鞘疾病;②过去无外科手术、中风、感染、精神病和药物滥用史。所有患者均签署知情同意书。

1.2 检查方法

1.2.1 数据采集 所有患者在治疗期间CO中毒后10-50 d进行MRI检查,采用Philips Intera Achieva 1.5T超导MR仪,常规行T1WI、T2WI、FLAIR、DWI轴位及TlWI矢状位扫描,扫描参数:SE-TlWI:TR 380 ms,TE 16 ms,SE-T2WI:TR 4 600 ms,TE 102 ms:FLAIR:TR 8 500 ms,TE 133 ms,视野24 cm×24 cm,层厚5 mm,间隔1 mm,矩阵512×512;DWI:TR 7 000 ms,TE 84 ms,矩阵128×128,b=1 000 s/mm2。

1.2.2 数据分析 由2名主治医师以上职称的神经影像医师在自动生成的ADC图上分别对称性测量双侧侧脑室周围白质区、半卵圆中心白质的ADC值。感兴趣区的形状及大小依据所测部位的不同而改变,大小为:20-50 cm,每个部位放置3个感兴趣区(region of interesting,ROI),取3次测量平均值。

1.3 统计学分析

DNS组和健康对照组ADC值采用SPSS 18.0统计软件用T检验进行统计分析,以P<0.05为差异有统计学意义。最后利用Spearman相关分析,对DNS组ADC值与GOS评分做相关分析,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组病例的ADC值比较

与健康对照组比较,DNS组患者双侧脑室旁、半卵圆中心白质的ADC值显著减低(见表1)。

组别脑室周围白质半卵圆中心白质健康对照组0.8339±0.05860.7112±0.0895DNS组0.8502±0.06090.7056±0.0741 t7.4019.761 P0.0000.000

2.2 DNS组患者ADC值与GOS评分相关性分析

在42例患者中,7例(16.7%)达到良好效果(GOS-5),11例(26.2%)有中度残疾(GOS-4)(典型FLAIR和ADC图见图1),12例(28.6%)有严重残疾(GOS-3),9例(21.4%)属植物人GOS-2)(典型FLAIR和ADC图见图2),3例(7.1%)患者死亡(GOS-1)。DNS组患者双侧侧脑室旁(r=0.748,P=0.000)、半卵圆中心(r=0.793,P=0.000)ADC值分别与GOS评分呈显著正相关。

3 讨论

CO中毒迟发性神经精神后遗症是指急性CO中毒患者,突然发生痴呆、精神症状和锥体外系表现为主的神经系统疾病,在受害者中发病率约为10%-30%[4]。急性期中毒症状改善到脑病发作之间有一段类似假愈的表现,称之为假愈期,持续时间通常2-3周[5]。其病程与CO中毒严重程度有关,部分患者从CO中毒后昏迷中清晰,症状改善,很快恢复自理生活和工作,部分患者恶化死亡。本研究使用MRI弥散加权成像技术研究DNS患者,结果发现与健康对照组相比,DNS患者双侧脑室旁白质、半卵圆中心白质ADC值均减低,而且减低的ADC值与GOS评分呈显著正相关。

CO中毒后CO迅速与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白(HbCO),产生部分神经毒性作用。使血红蛋白不能携带O2,导致大脑缺氧。CO的另一个毒性作用是与富含铁的苍白区、黑质直接结合[6],这就解释了为什么苍白区是急性CO中毒的易损区。在CO中毒的急性期,大脑可见水肿表现,在后期阶段,苍白球出现急性坏死、大脑皮层和海马萎缩[7],还可以发现大脑白质脱髓鞘改变[7]。虽然迟发性CO中毒脑病患者在症状严重期和进行性退变期经常观察到轴突变性,但最常见的特征还是白质脱髓鞘改变。而扩散加权成像(diffusion weighted imaging,DWI)技术可以检测早期脑组织缺血改变,对细胞毒性水肿或血管源性水肿非常敏感[8],ADC值可以量化脑组织损伤程度[5]。CO中毒后迟发性脑病脑组织神经元坏死后,出现胶质细胞增生,血管周围炎性细胞的浸润,白质脱髓鞘及嗜神经等病理改变使病灶内水分子弥散受到限制,导致ADC值的降低。以往DWI技术研究发现DNS患者大脑白质ADC值减低[2,3,9,10],而且持续时间长于脑梗死,之后ADC值逐渐增加,且时间超过6个月。这种病理损害被认为是脑白质弥漫性脱髓鞘改变。本研究中42例CO中毒DNS患者双侧脑室旁、半卵圆中心ADC值显著减低,与以往研究结果一致。结果说明CO中毒DNS患者大脑半球存在广泛脱髓鞘改变,而ADC值能够反映CO中毒患者的脑组织微观结构的不同病理变化,量化脑组织损害的程度。

患者,男,67岁,GOS评分为中度残疾(GOS-4);A,B. FLAIR示双侧侧脑室旁、半卵圆中心白质区对称性斑片状高信号影;C,D. ADC图示病变呈稍低信号,ADC值分别为0.693 6×10-3 mm2/s和0.715 4×10-3 mm2/s图1 1例DNS患者(GOS-4)FLAIR和ADC图Figure 1 FLAIR and ADC of a DNS patient(GOS-4)

患者,女,54岁,GOS评分为属植物人状态。A,B. FLAIR示双侧侧脑室旁、半卵圆中心白质区对称性斑片状高信号影;C,D. ADC图示病变呈低信号,ADC值分别为0.622 3×10-3 mm2/s和0.654 9×10-3 mm2/s图2 1例DNS患者(GOS-2)FLAIR和ADC图Figure 2 FLAIR and ADC of a DNS patient(GOS-2)

本研究还发现双侧脑室旁、半卵圆中心减低的ADC值与GOS评分呈正相关,说明ADC值越低,脑白质损害越严重,临床预后越差。谢安明等[11]的研究表明,DWI信号越高,预示着脑白质脱髓鞘改变越严重、发生迟发性脑病的概率越大,提示DWI技术对CO中毒迟发性脑病预后判断有重要的临床价值,也有研究表明DWI技术与GOS评分可作为预测DNS发展的早期指标[12],另外文献报道DWI还可以预测出院患者长期的临床结局[13]。而本研究表明ADC值除了量化脑组织损害程度,还可以预测CO中毒脑病患者临床结局,为临床医生评估患者预后提供有价值的信息。

综上所述,虽然常规MRI成像能够清晰显示病变的范围,且对脑损伤的程度进行评估,但ADC值还能够从更微观的角度量化脑组织损伤的程度,还可以预测患者临床预后情况,故为临床医生对患者治疗方案的选择和预后的评估提供有价值的信息。