應(yīng)用擴(kuò)散加權(quán)成像預(yù)測一氧化碳中毒遲發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥的臨床結(jié)局

折 霞,陳 麗,張東升,湯 敏,高 潔,白伏霞,嚴(yán)雪嬌,張小玲

(1陜西省人民醫(yī)院MRI室,西安 710068;2陜西省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科;*通訊作者,E-mail:420810829@qq.com)

一氧化碳中毒(CO)是全球最常見的中毒之一,可導(dǎo)致多個器官損害,以中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能損害為主。急性CO中毒可能導(dǎo)致持續(xù)性神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥(persistent neurological sequelae,PNS)或遲發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥(delayed neurological sequelae,DNS)[1]。前者是急性CO中毒后立即出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,而后者則是無癥狀清醒間隔后延遲出現(xiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。以往文獻(xiàn)報道CO中毒遲發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥患者腦白質(zhì)存在ADC值下降[2,3],但是很少有研究重點(diǎn)關(guān)注ADC值與CO中毒患者預(yù)后的關(guān)系。本研究的目的是確定CO中毒遲發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥患者ADC的特點(diǎn),以及其在疾病早期診斷與疾病監(jiān)測中的意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集陜西省人民醫(yī)院2012-01～2017-02共42例急性CO中毒患者,為遲發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥(DNS)組,男性24例,女性18例,年齡34-83歲,平均年齡(59.5±11.2)歲。42例急性CO中毒患者來源于煤氣、液化氣和熱水器中毒。都有昏迷史,昏迷平均時間為(18.5±16.2)h,間歇期為(8-45)d,均經(jīng)過高壓氧和藥物對癥治療及MRI檢查。

臨床預(yù)后評估在急性CO中毒后4-6個月進(jìn)行,按GOS預(yù)后評分量表評估患者預(yù)后。預(yù)后良好:GOS評分為5分(GOS-5);中度殘疾:GOS評分為4分(GOS-4);嚴(yán)重殘疾:GOS評分為3分(GOS-3);植物人:GOS評分為2分(GOS-2);死亡:GOS評分為1分(GOS-1)。健康對照組來源于本院健康體檢者,共42例,男性20例,女性22例,年齡30-81歲,平均年齡(57.5±10.5)歲。

患者納入標(biāo)準(zhǔn):①過去1-2個月有明確的急性CO中毒昏迷史;②在間歇期表現(xiàn)正常或接近正常;③急性癡呆腦損傷的臨床特征包括:神經(jīng)系統(tǒng)混亂、精神癥狀、錐體系統(tǒng)障礙、錐體外系障礙、周圍神經(jīng)和顱神經(jīng)損傷。排除標(biāo)準(zhǔn):①混合中毒者(CO中毒合并藥物中毒、酒精中毒、氰化物中毒);②顱內(nèi)有其他病變者。健康對照組納入標(biāo)準(zhǔn):①均經(jīng)過MRI檢查排除腦腫瘤、脫髓鞘疾病;②過去無外科手術(shù)、中風(fēng)、感染、精神病和藥物濫用史。所有患者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

1.2.1 數(shù)據(jù)采集 所有患者在治療期間CO中毒后10-50 d進(jìn)行MRI檢查,采用Philips Intera Achieva 1.5T超導(dǎo)MR儀,常規(guī)行T1WI、T2WI、FLAIR、DWI軸位及TlWI矢狀位掃描,掃描參數(shù):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,視野24 cm×24 cm,層厚5 mm,間隔1 mm,矩陣512×512;DWI:TR 7 000 ms,TE 84 ms,矩陣128×128,b=1 000 s/mm2。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析 由2名主治醫(yī)師以上職稱的神經(jīng)影像醫(yī)師在自動生成的ADC圖上分別對稱性測量雙側(cè)側(cè)腦室周圍白質(zhì)區(qū)、半卵圓中心白質(zhì)的ADC值。感興趣區(qū)的形狀及大小依據(jù)所測部位的不同而改變,大小為:20-50 cm,每個部位放置3個感興趣區(qū)(region of interesting,ROI),取3次測量平均值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

DNS組和健康對照組ADC值采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件用T檢驗進(jìn)行統(tǒng)計分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。最后利用Spearman相關(guān)分析,對DNS組ADC值與GOS評分做相關(guān)分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組病例的ADC值比較

與健康對照組比較,DNS組患者雙側(cè)腦室旁、半卵圓中心白質(zhì)的ADC值顯著減低(見表1)。

組別腦室周圍白質(zhì)半卵圓中心白質(zhì)健康對照組0.8339±0.05860.7112±0.0895DNS組0.8502±0.06090.7056±0.0741 t7.4019.761 P0.0000.000

2.2 DNS組患者ADC值與GOS評分相關(guān)性分析

在42例患者中,7例(16.7%)達(dá)到良好效果(GOS-5),11例(26.2%)有中度殘疾(GOS-4)(典型FLAIR和ADC圖見圖1),12例(28.6%)有嚴(yán)重殘疾(GOS-3),9例(21.4%)屬植物人GOS-2)(典型FLAIR和ADC圖見圖2),3例(7.1%)患者死亡(GOS-1)。DNS組患者雙側(cè)側(cè)腦室旁(r=0.748,P=0.000)、半卵圓中心(r=0.793,P=0.000)ADC值分別與GOS評分呈顯著正相關(guān)。

3 討論

CO中毒遲發(fā)性神經(jīng)精神后遺癥是指急性CO中毒患者,突然發(fā)生癡呆、精神癥狀和錐體外系表現(xiàn)為主的神經(jīng)系統(tǒng)疾病,在受害者中發(fā)病率約為10%-30%[4]。急性期中毒癥狀改善到腦病發(fā)作之間有一段類似假愈的表現(xiàn),稱之為假愈期,持續(xù)時間通常2-3周[5]。其病程與CO中毒嚴(yán)重程度有關(guān),部分患者從CO中毒后昏迷中清晰,癥狀改善,很快恢復(fù)自理生活和工作,部分患者惡化死亡。本研究使用MRI彌散加權(quán)成像技術(shù)研究DNS患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與健康對照組相比,DNS患者雙側(cè)腦室旁白質(zhì)、半卵圓中心白質(zhì)ADC值均減低,而且減低的ADC值與GOS評分呈顯著正相關(guān)。

CO中毒后CO迅速與血紅蛋白結(jié)合形成碳氧血紅蛋白(HbCO),產(chǎn)生部分神經(jīng)毒性作用。使血紅蛋白不能攜帶O2,導(dǎo)致大腦缺氧。CO的另一個毒性作用是與富含鐵的蒼白區(qū)、黑質(zhì)直接結(jié)合[6],這就解釋了為什么蒼白區(qū)是急性CO中毒的易損區(qū)。在CO中毒的急性期,大腦可見水腫表現(xiàn),在后期階段,蒼白球出現(xiàn)急性壞死、大腦皮層和海馬萎縮[7],還可以發(fā)現(xiàn)大腦白質(zhì)脫髓鞘改變[7]。雖然遲發(fā)性CO中毒腦病患者在癥狀嚴(yán)重期和進(jìn)行性退變期經(jīng)常觀察到軸突變性,但最常見的特征還是白質(zhì)脫髓鞘改變。而擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion weighted imaging,DWI)技術(shù)可以檢測早期腦組織缺血改變,對細(xì)胞毒性水腫或血管源性水腫非常敏感[8],ADC值可以量化腦組織損傷程度[5]。CO中毒后遲發(fā)性腦病腦組織神經(jīng)元壞死后,出現(xiàn)膠質(zhì)細(xì)胞增生,血管周圍炎性細(xì)胞的浸潤,白質(zhì)脫髓鞘及嗜神經(jīng)等病理改變使病灶內(nèi)水分子彌散受到限制,導(dǎo)致ADC值的降低。以往DWI技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)DNS患者大腦白質(zhì)ADC值減低[2,3,9,10],而且持續(xù)時間長于腦梗死,之后ADC值逐漸增加,且時間超過6個月。這種病理損害被認(rèn)為是腦白質(zhì)彌漫性脫髓鞘改變。本研究中42例CO中毒DNS患者雙側(cè)腦室旁、半卵圓中心ADC值顯著減低,與以往研究結(jié)果一致。結(jié)果說明CO中毒DNS患者大腦半球存在廣泛脫髓鞘改變,而ADC值能夠反映CO中毒患者的腦組織微觀結(jié)構(gòu)的不同病理變化,量化腦組織損害的程度。

患者,男,67歲,GOS評分為中度殘疾(GOS-4);A,B. FLAIR示雙側(cè)側(cè)腦室旁、半卵圓中心白質(zhì)區(qū)對稱性斑片狀高信號影;C,D. ADC圖示病變呈稍低信號,ADC值分別為0.693 6×10-3 mm2/s和0.715 4×10-3 mm2/s圖1 1例DNS患者(GOS-4)FLAIR和ADC圖Figure 1 FLAIR and ADC of a DNS patient(GOS-4)

患者,女,54歲,GOS評分為屬植物人狀態(tài)。A,B. FLAIR示雙側(cè)側(cè)腦室旁、半卵圓中心白質(zhì)區(qū)對稱性斑片狀高信號影;C,D. ADC圖示病變呈低信號,ADC值分別為0.622 3×10-3 mm2/s和0.654 9×10-3 mm2/s圖2 1例DNS患者(GOS-2)FLAIR和ADC圖Figure 2 FLAIR and ADC of a DNS patient(GOS-2)

本研究還發(fā)現(xiàn)雙側(cè)腦室旁、半卵圓中心減低的ADC值與GOS評分呈正相關(guān),說明ADC值越低,腦白質(zhì)損害越嚴(yán)重,臨床預(yù)后越差。謝安明等[11]的研究表明,DWI信號越高,預(yù)示著腦白質(zhì)脫髓鞘改變越嚴(yán)重、發(fā)生遲發(fā)性腦病的概率越大,提示DWI技術(shù)對CO中毒遲發(fā)性腦病預(yù)后判斷有重要的臨床價值,也有研究表明DWI技術(shù)與GOS評分可作為預(yù)測DNS發(fā)展的早期指標(biāo)[12],另外文獻(xiàn)報道DWI還可以預(yù)測出院患者長期的臨床結(jié)局[13]。而本研究表明ADC值除了量化腦組織損害程度,還可以預(yù)測CO中毒腦病患者臨床結(jié)局,為臨床醫(yī)生評估患者預(yù)后提供有價值的信息。

綜上所述,雖然常規(guī)MRI成像能夠清晰顯示病變的范圍,且對腦損傷的程度進(jìn)行評估,但ADC值還能夠從更微觀的角度量化腦組織損傷的程度,還可以預(yù)測患者臨床預(yù)后情況,故為臨床醫(yī)生對患者治療方案的選擇和預(yù)后的評估提供有價值的信息。