邱强，韩鑫，许欣，全志成

汉中市中心医院影像科，陕西 汉中 723000

一氧化碳(carbon monoxide，CO)中毒是较常见的中毒，多发于冬春之际，中毒后患者因缺氧而造成各器官受损，以脑部最为明显[1]。尽管大多患者均能治愈，但仍有部分CO中毒患者会留下后遗症，极少数患者出现持续昏迷甚至导致死亡，同时急性CO中毒在我国仍是中毒死亡的一大主要原因[2-3]。因此，早期评估CO中毒患者的病灶，对临床救治的指导和减少致残致死率，都有重要意义。扩散峰度成像(diffusion kurtosis imaging，DKI)是近些年备受瞩目的一种新的扩散成像技术[4]，相比传统磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)的评估方式，DKI可对复杂细微的组织结构量化。基于此，本研究旨在分析CO中毒患者MRI特点及DKI参数变化对病灶预后预判的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2018年3月至2021年3月于汉中市中心医院收治的80例CO中毒患者作为病例组。纳入标准：符合CO中毒的诊断标准[5]；入选患者对本研究了解知情。排除标准：非CO的其他气体中毒；既往有颅脑损伤、脑血管疾病及肿瘤等病史；癫痫或精神类疾病。病例组中男性49例，女性31例；年龄28～75岁，平均(43.21±9.58)岁；中毒原因：煤炉取暖不当33例，燃气热水器使用不当27例，职业接触12例，其他8例；中毒程度：轻、中度29例，重度51例。根据不同预后将患者分为预后良好组(n=48)和预后不佳组(n=32)。另选取同期30例在我院体检的健康者作为正常组。两组受检者的性别、年龄、体质指数比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性，见表1。本研究经医院医学伦理委员会批准。

表1 两组受检者的一般资料比较

1.2 MRI检查所有纳入研究对象均行MRI检查。具体方法：使用飞利浦公司3.0T核磁共振扫描仪，检查开始前患者取仰卧位，患者均行常规MRI平扫、扩散加权磁共振(diffusion weighted MR imaging，DWI)、DKI扫描。(1)常规平扫序列：横轴T1WI序列(TR 1 530 ms，TE 9 ms)、T2WI序列(TR 3 700 ms，TE 96 ms)、矢状位T2WI序列(TR 3 630 ms，TE 92 ms)，层厚6 mm，层间距2 mm，FOV=24 cm×24 cm，矩阵320×224；(2)增强扫描序列：TR 4 000 ms，TE 92 ms，层厚6 mm，层间距2 mm，FOV=24 cm×24 cm，矩阵320×224，对比剂钆贝葡胺注射液(529 mg/mL×15 mL，上海博莱科信谊药业有限责任公司生产，国药准字H20054702)；(3)DKI序列：(TR 10 000 ms，TE92 ms)，层厚6 mm，层间距2 mm，FOV=24 cm×24 cm，矩阵128×128，扩散方向25个。

1.3 图像处理与观察指标由本院两名有5年以上影像诊断经验的放射科医师，在未知任何病理结果情况下，对图像进行审阅并分析。数据处理：将原始图像上传至飞利浦工作站IntelliSpace Portal，使用软件FSL去除因采集数据过程中涡流产生的伪影和畸变，再对DKI、T1WI、T2WI进行分割重建，使三者处于同一层面，由两位放射科医师分别选择ROI(包括苍白球、半卵圆中心和胼胝体)，得到兴趣区域的定量值，使用MRI软件对峰度参数值进行测量，每组数据均测量3次，取其中平均值。处理患者的DKI峰度参数值，包括各异向性分数(fractional anisotropy，FA)、平均峰度(mean kurtosis，MK)、平均扩散率(mean diffusion，MD)。

1.4 统计学方法本文所有数据均采取双人不交流录入EXCEl表格，采取SPSS24.0统计学软件分析数据。计量资料符合正态分布，以均数±标准差(±s)表示，组间比较采取t检验；计数资料比较采用χ2检验；利用受试者工作曲线(receiver operating characteristic curve，ROC)分析DKI参数对CO中毒患者预后的预判效能。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病例组患者的MRI影像学表现80例CO中毒患者MRI影像学显示，最主要受累部位为基底节区(45.00%)，表现为T1、T2长信号，DWI高信号，其次是多区域受累，脑白质，大脑皮层单区域受累例数均少于多区域受累，见表2。

表2 病例组患者的MRI影像学表现

2.2 两组受检者不同ROI区的DKI参数比较病例组患者不同ROI区的FA值、MD值低于正常组，MK值均高于正常组，差异有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 两组受检者不同ROI区的DKI参数比较(±s)

表3 两组受检者不同ROI区的DKI参数比较(±s)

部位半卵圆中心胼胝体苍白球参数FA MD MK FA MD MK FA MD MK病例组(n=80)0.39±0.10 0.76±0.06 1.24±0.08 0.61±0.06 0.89±0.08 1.76±0.14 0.25±0.06 0.77±0.09 1.57±0.12正常组(n=30)0.46±0.12 0.88±0.07 1.10±0.09 0.92±0.05 1.15±0.07 1.35±0.10 0.28±0.04 0.95±0.11 1.08±0.10 t值3.092 8.920 7.897 25.189 15.682 14.679 2.532 8.778 19.907 P值0.003 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.013 0.001 0.001

2.3 不同预后患者不同ROI区的DKI参数比较预后不佳组患者不同ROI区的FA值、MD值低于预后良好组，MK值高于预后良好组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表4。

表4 不同预后患者不同ROI区的DKI参数比较(±s)

表4 不同预后患者不同ROI区的DKI参数比较(±s)

部位半卵圆中心胼胝体苍白球参数FA MD MK FA MD MK FA MD MK预后不佳组(n=32)0.33±0.07 0.70±0.04 1.30±0.10 0.46±0.08 0.83±0.10 1.88±0.17 0.23±0.07 0.71±0.08 1.72±0.14预后良好组(n=48)0.43±0.12 0.80±0.07 1.20±0.07 0.71±0.05 0.93±0.07 1.68±0.13 0.26±0.05 0.81±0.10 1.47±0.11 t值4.251 7.315 5.265 17.213 5.265 5.953 2.237 4.733 8.920 P值0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.028 0.001 0.001

2.4 不同ROI区DKI参数对CO中毒患者预后的预判价值经ROC分析结果显示，半卵圆中心FA值、MD值、MK值对CO中毒患者预后的预判AUC分别为0.614、0.707、0.745；胼胝体FA值、MD值、MK值对CO中毒患者预后的预判AUC分别为0.716、0.680、0.662；苍白球FA值、MD值、MK值对CO中毒患者预后的预判AUC分别为0.747、0.703、0.685，见表5。

表5 不同ROI区DKI参数对CO中毒患者预后的预判价值

2.5 典型病例

2.5.1 病例一女性患者，60岁，5 h前家属发现患者昏迷不醒，家中门窗紧闭，室内有一煤炉，炉内煤火已熄灭，昏迷5 h来院。急诊CT提示：双侧苍白球区对称性低密度影，符合一氧化碳中毒性脑病改变。复诊MRI提示：右侧海马、双侧苍白球、双侧脑室体后旁、胼胝体压部及体后部见斑片状T1WI低，T2WI高信号，FLAIR及DWI均呈高信号，ADC图呈内低外高信号，见图1～图5。

图1 CT平扫图像

图3 FLAIR图

图4 DWI图

图5 ADC图

2.5.2 病例二男性患者，22岁，17 h前家属发现患者房屋门窗紧闭，呼叫无人应答，电话无人接听，误以为熟睡，未引起重视。5 h前家人发现患者仍未起床，打开房门发现其躺在沙发上，呼之不应，口角有白色泡沫，室内可见燃尽的煤炭火盆，室内煤气味明显，未见呕吐物，无呼吸困难，无肢体抽搐及大小便失禁。家人立即将患者移出室外，脱离煤气环境后意识仍未恢复，为求进一步诊治遂来我院，急诊以“急性一氧化碳中毒”收入院，见图6。

图6 病例二初次MRI平扫(约发病后48 h)，包含T2WI，T1WI，FLAIR，DWI

3 讨论

CO中毒是急诊较常见的一种可致死的中毒方式，致残率高、预后较差。CO中毒后不但引起大脑、心肌等组织器官受损，并且可能在中毒症状缓解、消失后的一段时间，又产生痴呆、锥体外症状的脑功能障碍，即迟发型脑病[6-7]。关于CO中毒对患者脑损伤的机制尚未达成统一意见[8-9]。有学者认为高浓度CO和长时间接触造成碳氧血红蛋白含量上升，进而导致重度中毒[10]。早期及时评估患者的中毒和受损情况，对临床的诊治工作意义非凡。然而中毒患者脑组织受损程度缺乏可量化的生化、血清学指标，因此给患者的病灶及预后评估带来较大难度。既往的影像学评估方式有CT、MRI等，其中MRI虽能无创、直观地评价脑损伤，可常规MRI缺乏准确的定量参数，因而本研究分析DKI对CO中毒患者预后的预判价值。

本研究结果显示，病例组和正常组的一般资料并无明显差异，但病例组的中毒原因主要是煤炉取暖和燃气热水器使用不当，这与既往研究关于CO中毒的主要原因大体上一致[11]。提示临床应叮嘱患者在通风的环境下正确使用燃气、煤炉，避免在封闭的环境下接触高浓度的CO。同时研究还发现，病例组患者的MRI表现中，大部分患者受累部位为基底节区，MRI特征为T1、T2长信号，DWI高信号；另外有12例脑白质、10例大脑皮层受累，T1、T2稍长信号，DWI稍高信号，而多部位受累多于两者，刘俊华[12]在对786例急性CO中毒患者的研究中指出，多数患者表现为基底节区核团受累，与本研究结论一致。推测是该部位的侧支循环欠缺丰富，血流运作不畅，易导致缺血、缺氧现象产生。一项较早研究认为，急性CO中毒患者双侧基底节区及皮层同时受累，DWI高信号[13]，可能提示中毒程度较严重，有较高迟发性脑病的风险，这些都说明CO中毒患者的MRI特征较明显。

另一方面，不同ROI区DKI参数的比较中，病例组的半卵圆中心、胼胝体和苍白球的FA、MD值低于正常组，MK值高于正常组，提示DKI参数能有效诊断CO中毒，张艳利等[14]的研究中亦发现对比正常人，CO中毒的患者均存在苍白球FA降低、MK值升高的情况。此外，针对不同预后情况的患者，结果表明预后不佳组的FA、MD值低于预后良好组，MK值高于预后良好组，提示不同ROI区DKI参数均能有效预判CO中毒患者病灶预后情况。最近临床研究提出，CO中毒后迟发性脑病患者的MK值高于非迟发性脑病患者[15]，与本研究结果大致上接近，追其原因，主要是脑组织水肿导致细胞间隙减小，水分子弥散受限，进而MD值下降，而白质区的进行性脱髓鞘、细胞凋亡以及应激反应，激发机体的免疫反应，导致细胞环境更复杂，MK值进而增高[16-17]。最后，使用ROC进一步分析DKI参数对CO中毒患者预后的预判价值，结果发现，不同ROI区域的DKI参数对CO中毒患者预后状态具有一定的评估价值。

综上所述，CO中毒患者具有较明显的MRI特点，主要表现为基底节区受累，T1、T2长信号、DWI高信号，并且DKI参数可有效预判患者预后。但研究尚存一定局限性，未对患者不同时期进行动态分析，DKI参数与病灶病变程度的相关性亦未有效探讨，后续的工作应着重对该部分内容深入研究，以明确其临床价值。