口服百草枯中毒肺損傷的胸部CT表現與預后關系分析

張勇良，黎劍宇，張秉權，曾慶思, 吳天瓊

百草枯，化學名為1-1-二甲基-4-4聯吡啶陽離子鹽，是一種高效的非選擇性接觸型除草劑，在我國農業生產中廣泛使用，對人畜具有很強的毒性，且無特效解毒藥，口服中毒病死率極高[1]。早期許多研究表明，百草枯中毒的病死率與血漿百草枯濃度和口服百草枯劑量有很高的相關性[2]。在我院收治的患者中，最低致死量為5 mL的20%水溶液。但是相當多的死亡患者血中百草枯濃度并不高，所以單純檢測血中百草枯濃度不足以有效評估患者的預后。百草枯中毒后可造成人體多臟器功能衰竭，其中肺部為最主要的靶器官，進行性的呼吸衰竭為其最常見的死因[1]。本文搜集我院收治的78例口服百草枯患者，回顧性分析其臨床及CT表現，旨在探討百草枯中毒患者胸部CT表現與臨床預后的相關性。

材料與方法

1. 病例資料

搜集2014年7月至2018年1月我院收治的口服百草枯中毒患者78例，病例入選標準：①口服百草枯后出現急性中毒癥狀且血液中檢測出百草枯；②行胸部CT檢查，經臨床和影像學檢查除外其他基礎肺部疾病。78例百草枯中毒患者中男40例，女38例，年齡14～66歲，平均32.6歲；口服量最小為5 mL，最大為360 mL。所有患者早期均出現惡心、 嘔吐、舌咽及胸骨后疼痛、上腹痛等癥狀；隨著病情進展，出現不同程度的呼吸系統及心肝腎功能受損癥狀。治療上予以洗胃、灌腸、毒物吸附、血液灌流聯合血液透析、激素及環磷酰胺沖擊治療及其他對癥支持治療。根據患者最終預后將78例患者分為生存組和死亡組，其中生存組40例， 死亡組38例。

2. 檢查方法

78例患者于攝入百草枯后早期(1～7 d)、中期(7～14 d)、晚期(14 d以后)行胸部CT檢查。CT檢查采用Toshiba Aquilion 16層螺旋CT機，掃描參數：管電壓120 kV，自動管電流，螺距為1.0，采集矩陣為512×512，層厚1 mm。在患者狀態許可情況下行深吸氣末屏氣掃描，掃描范圍從肺尖到肺底。掃描完成后采用多平面重組(multi-planar reformation，MPR)技術行冠狀面、矢狀面重建，重建層厚1～3 mm，層間距1～3 mm。由兩位副主任影像診斷醫師在圖像存儲與傳輸系統(picture archiving and communication system，PACS)工作站上分析圖像，并對CT征象進行歸納、總結。

3. 統計學分析

結 果

1.一般資料

生存組40例，其中男22例，女18例，平均年齡(30.8±12.6)歲，口服劑量為(17.3±18.0) mL，最小劑量5 mL，最大劑量75 mL。死亡組38例，其中男18例，女20例，平均年齡(34.6±14.7)歲，口服劑量為(70.1±99.3) mL，最小劑量5 mL，最大劑量360 mL。死亡組患者口服劑量大于生存組，兩組差異具有統計學意義(Z值=-4.403，P<0.001)；將口服劑量(TD)分為3組，口服劑量≤30 mL時病死率為32.7%(18/55)，而口服劑量>30 mL時病死率則高達86.9%(20/23)，3組間病死率差異有統計學意義(χ2值=20.902，P<0.01,表1)。

表1 兩組百草枯中毒病例口服劑量(TD)與預后的關系

2.兩組百草枯中毒患者肺部損傷CT征象統計

生存組患者40例，6例肺部損傷CT征象完全為陰性，34例陽性；死亡組38例均為肺部損傷CT征象陽性。各CT征象出現在兩組中的例數分別為(生存組:死亡組)：肺紋理增多(31:36)、胸膜下線(27:33)、胸膜下條片狀滲出(26:20)、磨玻璃影(20:33)、實變影(13:21)、肺纖維化(12:20)、支氣管擴張(5:3)、胸膜增厚(26:12)、胸腔積液(16:6)、氣胸(1:6)、縱隔/皮下氣腫(1:12)、肺過度充氣(6:24)。兩組患者的肺部損傷CT征象中，出現較多的征象(構成比>40%)包括肺紋理增多、胸膜下線、胸膜下條片狀滲出、磨玻璃影、胸膜增厚、實變影、肺纖維化。死亡組出現肺紋理增多、胸膜下線、磨玻璃影、實變影、肺纖維化、肺過度充氣、縱隔/皮下氣腫等征象的比例高于生存組，差異有統計學意義(P<0.05，表2)。生存組患者常出現的征象早期有局限性磨玻璃影，經治療后僅遺留少許纖維灶(圖1)；死亡組患者較早期可出現外周磨玻璃影，中心表現為代償性肺過度充氣(圖2)；隨著病情發展，磨玻璃影范圍擴大，并可能出現氣胸、縱隔/皮下氣腫(圖3)。部分重癥患者早期即表現為彌漫性磨玻璃影(圖4)。

表2 兩組患者肺部損傷CT征象的構成比與組間比較 (n，%)

圖1 男，37歲，口服百草枯20%水溶液5mL，中毒后第26天痊愈出院。 a)中毒后第5天，左上肺胸膜下局限性磨玻璃影(箭)；b)中毒后第26天，磨玻璃影吸收，出現局限性纖維化(箭)。 圖2 男，19歲，口服百草枯20%水溶液10mL，中毒后第17天死亡。a)中毒后第5天，雙肺外周廣泛性磨玻璃影(黑箭)及胸膜下線，合并肺過度充氣(白箭)； b)同一次掃描MPR冠狀面重建圖像。 圖3 女，16歲，口服百草枯20%水溶液10mL，中毒后第20天死亡。 a)中毒后第17天，雙肺彌漫性磨玻璃影，右側大量氣胸(箭)； b)同一次掃描MPR冠狀面重建圖像示縱隔氣腫、皮下氣腫(箭)。 圖4 男，16歲，口服百草枯20%水溶液10mL，中毒后第16天死亡。 a)中毒后第4天，雙肺彌漫性磨玻璃影； b)同一次掃描MPR冠狀面重建圖像。

兩組間出現比例存在差異(P<0.05)且構成比較高(>40%)的CT征象包括肺紋理增多、胸膜下線、磨玻璃影、胸膜增厚、實變影、肺纖維化。將上述征象根據病變范圍共分為5個等級，通過描繪ROC曲線，分析上述征象評估百草枯中毒患者預后的價值(表5～10)，結果顯示上述征象的AUC值范圍為0.66～0.93(表3)。

表3 兩組患者CT征象對預后判斷的價值

注：根據病變范圍共分為5個等級，即1:無，2:少許，3:局限，4:多發，5:廣泛。

討 論

1.百草枯中毒機制

百草枯常用濃度為20%水溶液，以口服中毒最為常見、病情最為嚴重，人體吸收后可迅速分布于全身各組織。有研究表明，百草枯在肺內的濃度是血濃度的10～90倍，表現為嚴重的肺損傷，這主要由于肺內氧含量高而抗氧化劑濃度低，因而對肺組織具有較強的親和力。肺中毒機制與超氧離子的產生有關，百草枯吸收后主要蓄積于肺組織，被肺泡I、II型細胞主動吸取和轉運，線粒體還原酶II、細胞色素C還原酶催化，產生超氧化物陰離子，造成細胞破壞，最終導致纖維化[3,4]。肺部的基本病變為增殖性細支氣管炎和肺泡炎[5]，早期可因肺水腫、肺內彌漫性血管內凝血和透明膜形成等導致急性呼吸窘迫綜合征 (acute respiratory distress syndrome，ARDS)；中后期仍存活的患者因肺泡滲出物機化、成纖維細胞增生、肺泡間質增厚，發生輕重不一的肺間質纖維化；患者最后多死于呼吸衰竭。

圖5 肺紋理增多ROC曲線圖。 圖6 胸膜下線ROC曲線圖。 圖7 磨玻璃影ROC曲線圖。 圖8 胸膜增厚ROC曲線圖。 圖9 肺實變影ROC曲線圖。 圖10 肺纖維化ROC曲線圖。

2.口服劑量與肺損傷程度之間的關系

相關文獻報道，百草枯中毒肺損傷的程度與口服劑量或血液濃度呈正相關[2]。本組78例患者中生存組患者口服劑量較小，死亡組患者口服劑量較大，差異有統計學意義。但實際工作中對部分患者中毒劑量的估計存在很大困難，且部分患者口服劑量較低卻出現明顯中毒癥狀甚至死亡，如本研究死亡組中有7例口服劑量≤10 mL，出現這種情況的原因可能有以下幾點：①口服劑量大多來源于患者或家屬口述，存在一定誤差；②口服百草枯后多數患者有嘔吐反應，部分患者會主動催吐，或就診后進行催吐、洗胃等，造成實際攝入量與口服百草枯劑量有一定差異；③口服百草枯時患者機體狀態不同，如空腹或餐后可能導致吸收程度的不同。單純以劑量評估中毒損傷程度并不嚴謹，因此結合胸部CT表現對推測病程、評估預后、指導臨床治療具有重要意義。

3.百草枯中毒肺損傷主要CT表現及病變特點

既往研究已證實，百草枯中毒肺部損傷的典型改變是一個滲出-實變-纖維化的病理改變過程[6-9]， CT表現與其病理過程具有較好的一致性，CT表現具有分期特征。百草枯中毒肺損傷病變分布特點為早期主要分布于肺外周胸膜下，雙肺下葉背段及后基底段最先出現，隨著時間推移及病情進展，病變范圍逐漸從外向內進展。病變早中期以滲出為主，具體CT表現包括肺紋理增多、胸膜下線 、胸膜下條片狀滲出、不同范圍的磨玻璃影、實變影等。中晚期逐漸出現纖維化，按病情輕重表現為局限性索條影、多發纖維灶；嚴重者出現雙肺多發網格及蜂窩影等肺間質纖維化征象，并繼發牽拉性支氣管擴張；部分患者出現氣胸、縱隔/皮下氣腫、心包積液以及合并其他肺部感染等。

本組病例中死亡組出現肺紋理增多、胸膜下線、磨玻璃影、實變影、肺纖維化、肺過度充氣、縱隔/皮下氣腫的比例高于生存組，其原因是中毒損傷較輕患者肺部早期不出現或僅小范圍出現滲出，中晚期部分患者病變可完全吸收，部分殘留纖維機化病變。中毒損傷較重患者早期出現明顯滲出且持續存在，病變較少吸收，部分患者因彌漫性滲出早期死亡，部分患者中晚期逐漸纖維化導致肺功能下降，由于滲出或纖維化病變范圍較大導致殘留的肺組織出現代償性過度充氣，最終出現呼吸衰竭。以上表明出現肺部CT征象的范圍及動態變化對預后具有重要提示意義。

本組78例百草枯中毒患者中共出現縱隔/皮下氣腫13例，其中只有1例患者存活，提示出現縱隔/皮下氣腫是百草枯中毒患者預后不良的標志，一旦出現縱隔/皮下氣腫，生存率極低，與相關文獻報道一致[10]。形成縱隔/皮下氣腫的原因，目前主要有兩種學說：①百草枯溶液對軟組織的強腐蝕作用，使食管壁局部糜爛進而破潰，氣體進入形成縱隔氣腫。②肺泡內液體滲出物不斷增多導致肺泡內壓增高，引起肺泡破裂，氣體進入肺間質，再沿血管鞘膜進入縱隔，形成縱隔氣腫，也可進入頸、胸部引起皮下氣腫，若形成胸膜下肺大皰可發生破裂引起自發性氣胸。

本研究通過ROC曲線判斷相關CT征象評估預后的價值，結果顯示肺紋理增多、胸膜下線、磨玻璃影等早期滲出征象的診斷效能較高，AUC達0.87～0.93，其中磨玻璃影的診斷效能最高，AUC為0.93，敏感度為94.74%。因百草枯中毒肺損傷的典型改變為滲出-實變-纖維化的病理改變過程，提示是否出現早期滲出對判斷疾病的發展及預后具有重要意義。李競等[11]認為，肺部磨玻璃病變的范圍在預后的判斷上具有重要意義，甚至是評估百草枯中毒患者預后的一項最有意義的影像學指標，磨玻璃病變的范圍越大，患者的預后越差。磨玻璃影在本組78例百草枯中毒患者的CT分布特點為：早期以肺外周胸膜下分布為主，逐漸或迅速向中心發展，中毒后肺損傷較輕者累及范圍小，重者累及范圍大；生存組40例中出現磨玻璃影的范圍為胸膜下小灶性分布10例，胸膜下多段局限性分布9例，僅有1例累及雙肺上葉呈整葉分布；死亡組38例中無論存活時間長短，磨玻璃影均呈雙肺多發或彌漫分布，最后累及全肺各個肺葉。本研究結果與文獻報道一致，表明了磨玻璃影在評估百草枯中毒預后中的重要性和準確性。

綜上所述，口服百草枯中毒患者的胸部CT表現對推測病程、評估預后、指導臨床治療具有重要意義。在口服百草枯中毒患者的胸部CT征象中，尤以磨玻璃影的范圍及肺過度充氣、縱隔皮下氣腫的有無與臨床預后的關系最為密切，能為臨床預后的判斷提供重要的影像學依據。