慢性高原病影像學(xué)研究進(jìn)展

國靜靜 綜述，孫艷秋審校（青海大學(xué)，青海西寧810016）

慢性高原病影像學(xué)研究進(jìn)展

國靜靜 綜述，孫艷秋△審校
（青海大學(xué)，青海西寧810016）

高原病；慢性病；超聲檢查；腦缺氧；綜述

慢性高原病（chronicmountain sickness，CMS）是指在高海拔地區(qū)（＞2 500m）長期居住的世居者或移居者，對(duì)低氧環(huán)境失習(xí)服引起的臨床綜合征。1995年建立的《我國高原病命名、分型和診斷標(biāo)準(zhǔn)》［1］，將CMS分為：（1）高原衰退癥；（2）高原紅細(xì)胞增多癥；（3）高原心臟病；（4）CMS或蒙赫病（混合型CMS）。2004年通過CMS國際診斷標(biāo)準(zhǔn)，停用原中華醫(yī)學(xué)會(huì)高原分會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，使CMS由原有的定性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入量化標(biāo)準(zhǔn)。隨著傳統(tǒng)影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，CMS的影像診斷水平也有了逐步提高。目前對(duì)CMS的影像診斷已由傳統(tǒng)的影像檢查方式向功能影像學(xué)方向發(fā)展，對(duì)進(jìn)一步探索其發(fā)病機(jī)制及判斷預(yù)后具有重要的意義。本文主要立足于CMS近年來的影像學(xué)研究進(jìn)展，主要關(guān)注CT、磁共振成像（MRI）及超聲等影像學(xué)檢查方法作一綜述。

1　CT平掃

1.1基本原理人體經(jīng)高度準(zhǔn)直的X射線束掃描后，穿透人體的光子被探測機(jī)接收，以電子流模擬信號(hào)的形式輸入計(jì)算機(jī)運(yùn)算，重建成圖像。

1.2臨床應(yīng)用（1）明確CMS患者顱腦CT平掃的影像表現(xiàn)：以腦血管密度增高為主要表現(xiàn)，且多伴腦溝、裂變淺，腦室系統(tǒng)變小［2］。顱內(nèi)動(dòng)脈密度升高的征象除了見于CMS患者，同時(shí)也需與腦動(dòng)脈硬化、真性紅細(xì)胞增多及其他疾病引起的繼發(fā)性紅細(xì)胞增多等疾病相鑒別。另外，CT出現(xiàn)腦血管密度增高且有長期高原居住史的青壯年，需考慮CMS的可能。（2）明確CMS患者肺部CT平掃的影像表現(xiàn)：CMS患者均有中心肺動(dòng)脈系統(tǒng)擴(kuò)張的征象；大部分表現(xiàn)為肺部血管增多，結(jié)構(gòu)不規(guī)則，呈網(wǎng)狀改變［3］，推測這可能是由于CMS患者肺部通氣量下降，而殘氣量相對(duì)增加，從而導(dǎo)致肺泡張力增高，肺泡壁增厚所致。

2　多排CT肺動(dòng)脈造影（multisliceCT pulmonary artery angiography，MSCTPA）

2.1基本原理MSCTPA快速大容積的掃描方式可以提高CT分辨力，降低呼吸運(yùn)動(dòng)偽影及部分容積效應(yīng)等影響因素［4］，是目前快速、無創(chuàng)、有效地診斷肺動(dòng)脈栓塞的方法［5］。

2.2臨床應(yīng)用CMS患者血液黏滯性高，血栓形成的概率比平原地區(qū)更大［6］。肺栓塞的MSCTPA表現(xiàn)［4］，直接征象為：主肺動(dòng)脈主干及其各級(jí)分支管腔內(nèi)不同形態(tài)的充盈缺損。間接征象有栓塞肺葉、段的“馬賽克”征、磨玻璃影、肺動(dòng)脈增寬、肺不張和胸腔積液、心包積液等。目前，檢查肺栓塞的手段眾多，傳統(tǒng)胸部X線片不足以明確診斷；肺動(dòng)脈造影是診斷“金標(biāo)準(zhǔn)”，但創(chuàng)傷性大，核醫(yī)學(xué)肺灌注現(xiàn)象敏感性較差，費(fèi)用貴；而MSCTPA無創(chuàng)，橫斷面及三維重建現(xiàn)象更易于栓子的顯示；臨床上有胸悶、呼吸困難等癥狀的CMS患者，應(yīng)及時(shí)選擇MSCTPA作為確診肺動(dòng)脈栓塞的檢查手段。

3　CT灌注成像（CT perfusion im aging，CTPI）

3.1基本原理CTPI是指靜脈團(tuán)注對(duì)比劑的同時(shí)對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)掃描，獲得同層內(nèi)各體素的時(shí)間-密度曲線，并利用不同的數(shù)學(xué)模型（非去卷積模型、去卷積模型）計(jì)算出血流量（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）、對(duì)比劑的平均通過時(shí)間（mean transit time，MTT）、對(duì)比劑峰值時(shí)間（time to peak，TTP）等參數(shù)，以評(píng)價(jià)器官組織的灌流狀態(tài)［7-8］。

3.2臨床應(yīng)用CMS患者腦灰質(zhì)和白質(zhì)較正常人腦血流量（CBF）和腦血容量（CBV）下降，MTT和TTP延長［7］，表明CMS患者由于腦組織血供減少而導(dǎo)致局部受損改變，出現(xiàn)相應(yīng)的頭昏、頭痛、氣促等臨床癥狀。但是具體腦區(qū)微循環(huán)灌注改變情況還有待于進(jìn)一步研究，以提高CMS患者腦缺血的早期診斷及治療水平。

4　基于體素的MRI形態(tài)學(xué)技術(shù)（voxel-based morphom etry，VBM）

4.1基本原理VBM是一種能定量計(jì)算腦灰、白質(zhì)密度和體積變化的全自動(dòng)分析技術(shù)。通常VBM形態(tài)學(xué)技術(shù)選用VBM-DARTEL方法，空間平滑核處理選用的平滑核沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)［9-11］。

4.2臨床應(yīng)用在長期高海拔低氧刺激下，血紅蛋白濃度及動(dòng)脈血氧飽和度的變化使大腦血流的氧輸送發(fā)生改變，最終導(dǎo)致大腦結(jié)構(gòu)的累積性變化［12-13］。CMS患者右側(cè)舌回、后扣帶回、雙側(cè)海馬旁回及左側(cè)顳下回灰質(zhì)體積高于正常值；前扣帶回灰質(zhì)體積較正常人縮小，表明該部分腦區(qū)對(duì)缺氧敏感［14］。另外，各腦區(qū)體積的改變，可以間接推測CMS患者相關(guān)臨床表現(xiàn)的發(fā)病機(jī)制：（1）舌回和顳下回與視覺功能有關(guān)，CMS患者的視力下降可能與其體積變化有關(guān)。（2）后扣帶回、海馬旁回與情節(jié)處理和工作記憶有關(guān)，CMS患者記憶力下降可能與海馬旁回和后扣帶回灰質(zhì)體積的變化有關(guān)［15-16］。（3）前扣帶回有工作記憶，具有啟動(dòng)高級(jí)控制任務(wù)的功能，CMS患者前扣帶回體積縮小與CMS患者預(yù)知功能受損、記憶力下降有關(guān)［14］。另外，CMS患者腦白質(zhì)體積未發(fā)現(xiàn)明顯變化，因此，CMS患者腦灰質(zhì)對(duì)缺氧的敏感性高于腦白質(zhì)。

5　腦磁共振彌散張量成像（diffusion tensor imaging，DTI）

5.1基本原理DTI的理論基礎(chǔ)是水分子擴(kuò)散的各向異性（fractionalanisotropy，F(xiàn)A）。在神經(jīng)纖維中，水分子彌散的EA主要與神經(jīng)纖維的方向和結(jié)構(gòu)有關(guān)［17］。最常用的參數(shù)是部分FA值，取值范圍0～1，F(xiàn)A值與髓鞘的完整性及纖維的致密性、平行性成正相關(guān)［18］。另一個(gè)常用的參數(shù)是表現(xiàn)彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient，ADC）值，其用于衡量水分子在人體組織中的彌散運(yùn)動(dòng)，ADC值升高代表水分子彌散程度增加，預(yù)示神經(jīng)纖維束受損程度越重［19］。

5.2臨床應(yīng)用DTI在腦白質(zhì)神經(jīng)纖維方面的研究已比較成熟，目前臨床上應(yīng)用較為廣泛。例如腦卒中、多發(fā)性硬化、腦積水等腦組織的細(xì)微改變。任方遠(yuǎn)等［20］認(rèn)為，CMS患者常規(guī)MRI檢查腦實(shí)質(zhì)形態(tài)、信號(hào)未見明顯異常；腦內(nèi)雙側(cè)額葉和海馬旁白質(zhì)、胼胝體膝部的FA值低于正常值。何明麗［21］認(rèn)為，在低氧狀態(tài)下，CMS患者腦組織結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，但在改變程度上存在差異；腦內(nèi)不同組織結(jié)構(gòu)與患者病情嚴(yán)重程度及認(rèn)知功能的相關(guān)性不同。另外，任方遠(yuǎn)等［20］認(rèn)為，CMS患者腦白質(zhì)纖維束完整性有受損；而何明麗［21］認(rèn)為，CMS患者相對(duì)于健康人，各白質(zhì)纖維束與健康人差異不大，僅伴發(fā)顱內(nèi)出血者出血部位白質(zhì)纖維束受損。二者觀點(diǎn)矛盾，相關(guān)的影像表現(xiàn)及機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。

6　彩色多普勒超聲（color doppler imaging，CDI）

6.1基本原理CDI是用相關(guān)技術(shù)把獲得的血流信號(hào)經(jīng)彩色編碼后實(shí)時(shí)地疊加在二維圖像上，利用紅細(xì)胞與超聲波形成的多普勒效應(yīng)現(xiàn)象，目前在腹部、淺表器官及婦科應(yīng)用成熟。

6.2臨床應(yīng)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)顯示，CMS患者視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈阻力指數(shù)（RI）增高，收縮期峰值速度（PSV）和舒張末期血流速度（EDV）降低，表明CMS視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈血管床阻力增加［22］；遠(yuǎn)側(cè)組織血供嚴(yán)重不足，視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈供血受損，推測可能是CMS患者多出現(xiàn)幻視、復(fù)視及視力短暫模糊等癥狀的主要原因。CMS患者臨床治愈后，CDI顯示視網(wǎng)膜中央動(dòng)脈血流速度PSV和EDV及RI與正常眼比較仍有顯著差別，具體機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。

7　二維超聲心動(dòng)圖

7.1基本原理二維超聲心動(dòng)圖能在透聲窗較窄的情況下，避開胸骨和肋骨的阻擋，顯示較大范圍的心內(nèi)各結(jié)構(gòu)空間方位，圖像比較清晰，是目前主要的檢查方法。

7.2臨床應(yīng)用（1）鄧長安等［23］認(rèn)為，藏族人CMS患者以右心房、右心室增大和肺動(dòng)脈增寬為主，世居藏族人心臟代償功能比移居漢族更好。（2）火克信等［24］認(rèn)為在一定海拔高度內(nèi)，低氧環(huán)境可導(dǎo)致人體心泵功能和心縮間期某種程度的變化［射血前期（PEP）的延長和排血前時(shí)間與左心室排血時(shí)間的比值（P/L）的增大］，為高原低氧條件下的一種適應(yīng)性改變。CMS患者心泵功能明顯減退［PEP明顯延長和P/L顯著增大，并且出現(xiàn)外周阻力（TPR）的增加和心排血量（CO）的明顯降低］。二維超聲心動(dòng)圖較直觀地顯示了CMS患者心臟的結(jié)構(gòu)及功能改變。因此，紅細(xì)胞的過度增生對(duì)心泵功能的影響顯而易見。

8　經(jīng)顱多普勒（transcranial Dopp ler，TCD）

8.1基本原理TCD是用超聲多普勒效應(yīng)來檢測腦底主要?jiǎng)用}的血流動(dòng)力學(xué)及生理參數(shù)的一項(xiàng)無創(chuàng)性腦血管疾病檢查方法，血流狀態(tài)用血流速度的高低來評(píng)定。該檢查手段與操作者的水平有關(guān)，且圖像質(zhì)量較差，但能動(dòng)態(tài)顯像，較敏感地反映腦血管的功能狀態(tài)。目前，臨床上已廣泛用于各種血管性疾病的檢查。

8.2臨床應(yīng)用扎擁等［25］研究顯示，CMS患者血紅蛋白（Hb）含量越高，腦血流圖受累血管支數(shù)所占比例越高；Hb含量越高，高低切度越高，血黏度越高。通過TCD顯像，觀察CMS患者腦血流和血黏度的變化，利于CMS患者腦血管疾病的早期診斷及治療。

9　斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖（speck le-tracking echocardiography，STE）

9.1基本原理STE可以實(shí)時(shí)跟蹤心肌內(nèi)回聲斑點(diǎn)的空間運(yùn)動(dòng)，獲得心肌組織的運(yùn)動(dòng)位移、速度、應(yīng)變、應(yīng)變率、心臟旋轉(zhuǎn)角度等參數(shù)［26］。STE包括二維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖和三維斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖。

9.2臨床應(yīng)用Dedobbeleer等［27］研究認(rèn)為，CMS患者左心室形態(tài)沒有明顯異常，而左心室收縮能力下降，左心室舒張能力相對(duì)正常人有所改變，二尖瓣左心室舒張?jiān)缙谧畲蠓逯邓俣?左心室舒張晚期最大峰值速度（E/A）值相對(duì)于高原健康人較小；右心室心肌做功指數(shù)（Tie）較健康人增高，提示右心室收縮及舒張功能受損。

綜上所述，隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)CMS的影像認(rèn)識(shí)也在逐步提高。但是，目前國內(nèi)外相關(guān)方面的報(bào)道相對(duì)較少，研究水平多停留在疾病的影像表現(xiàn)方面，大部分研究還是處于探索階段，尚不能制訂一套系統(tǒng)的針對(duì)CMS的影像診斷標(biāo)準(zhǔn)。很多局部結(jié)構(gòu)及功能影像方面的工作有待于進(jìn)一步研究。就彌散功能成像方面，DTI建立在水分子彌散為高斯分布的基礎(chǔ)上，不能準(zhǔn)確提供纖維出現(xiàn)密集交叉時(shí)的參數(shù)值［28］，而彌散峰度成像能克服DTI的理論缺陷，不僅能顯示腦白質(zhì)纖維束的走向，還能顯示CMS患者腦灰質(zhì)受累的區(qū)域、程度。通過更先進(jìn)及更準(zhǔn)確的影像手段，可以深入理解CMS的影像表現(xiàn)，制訂明確的診斷標(biāo)準(zhǔn)，探索其發(fā)病機(jī)制，更好地為臨床早期診斷及治療提供幫助。

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（2015-12-30）