楊林，張永海

1青海大學研究生院，西寧 810000；2青海省第五人民醫(yī)院放射科

高原紅細胞增多癥（HAPC）簡稱高紅癥，是對高原低氧失習服、以紅細胞過度增殖為主要特征的一種慢性高山?。–MS），發(fā)生機制主要與缺氧誘導因子、促紅細胞生成素、血管內(nèi)皮生長因子、炎癥因子、基因多態(tài)性、細胞凋亡/增殖失衡等有關［1-3］，但尚未完全清楚。主要診斷標準為長期居住海拔高度>2 500米，女性血紅蛋白（Hb）≥190 g/L，男性Hb≥210 g/L［4］。血液流變學具有“濃、粘、聚、凝”的特點［5］，血液黏度增高甚至淤積［6］，凝血機制異常易發(fā)生出血［7］，各臟器由于長期缺血、缺氧而發(fā)生功能性甚至器質(zhì)性損害。腦是高氧耗器官，腦組織獲取能量來維持正常生理功能的方式主要是依靠葡萄糖的有氧氧化，然而腦幾乎不能儲存氧和葡萄糖，故腦對缺氧相當敏感，因此維持腦氧供是適應高原生存的關鍵因素。機體可通過代償性增加通氣、加快心率以及舒張腦血管、提高腦血流量等使大腦保持高水平氧供，一旦超過耐受能力，則會造成不同程度的損傷。HAPC患者常表現(xiàn)出頭痛、失眠、記憶力減退等神經(jīng)精神癥狀，具體機制尚未明確。隨著影像學的不斷發(fā)展，影像診斷設備被越來越廣泛的應用于HAPC患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷評估中，常用檢查技術包括經(jīng)顱多普勒超聲（TCD）、電子計算機斷層掃描（CT）、磁共振成像（MRI）?，F(xiàn)就影像學技術在HAPC中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷評估中的應用進展情況綜述如下。

1 TCD在HAPC中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷評估中的應用

TCD是通過利用多普勒效應來對大腦椎、基底動脈及前、中、后動脈等腦血管的血流動力學進行無損傷性評價，主要透過顱骨薄弱部位（如枕、顳窗等）檢測血流速度、方向、頻譜形態(tài)，具有無輻射、非侵入性、高時間分辨率、簡便、經(jīng)濟實惠等優(yōu)點，能有效評估顱內(nèi)血管狀態(tài)，包括血流速度、腦自動調(diào)節(jié)、大腦反應與神經(jīng)血管耦合功能等，是檢查腦血管功能的理想工具［8］。

HAPC患者普遍存在頭痛的現(xiàn)象，可能與腦血管損傷有關。葉進［9］通過TCD檢測發(fā)現(xiàn)在高原地區(qū)居住一年返回平原的居民腦血流速度普遍降低，且血管搏動指數(shù)、阻力指數(shù)升高。說明高原低氧環(huán)境可能對腦血管造成損傷。扎擁等［10］發(fā)現(xiàn)，HAPC的患者TCD腦血流改變明顯，且Hb含量與TCD改變呈正相關，Hb含量越高腦血管受累越嚴重。此外研究［11］證實，HAPC患者腦血管收縮和舒張功能受損，腦血流儲備力下降。這是因為HAPC患者長期處于乏氧狀態(tài)，可導致血管內(nèi)皮細胞受損，腦動脈順應性及彈性功能下降，外周阻力升高，血液粘滯度高，血流緩慢，甚至出現(xiàn)微循環(huán)塞流現(xiàn)象。因此，可利用TCD對HAPC患者腦血流變化進行監(jiān)測，以評估腦血管損傷情況。雖然與大多數(shù)影像設備相比，TCD能提供HAPC患者腦血流動力學有關資料，但關于HAPC患者TCD改變的報道極少，可能與操作者臨床經(jīng)驗以及顱內(nèi)血管走行不能被直觀觀測到等限制使得同一被檢者的結(jié)果出現(xiàn)差異有關。新興的經(jīng)顱雙功能彩色多普勒超聲（TCCS）是對TCD的擴展技術，它加入二維灰階成像、頻譜以及彩色血流顯像，不僅可以顯示顱內(nèi)結(jié)構(gòu)，而且對血流動力學的評價更為完善，越來越廣泛的應用于顱內(nèi)血管病變的診斷中，但目前罕見其應用于HAPC的相關的報道。

2 CT在HAPC中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷評估中的應用

CT是利用高準直X線束對人體某部位作斷層掃描時，部分X線被人體組織吸收而衰減，而未被吸收的X線穿過人體后會被探測器接收，通過放大并轉(zhuǎn)化為電子流模擬信號，經(jīng)計算機處理重建成為圖像。CT具有操作簡便、迅速、密度分辨率高、圖像清晰、定位準確、可作多平面重建等優(yōu)勢，但同時也具有一定放射性。

通過對HAPC患者行腦部CT平掃，可發(fā)現(xiàn)其大腦血管密度不同程度增高（Hb含量越高，腦動脈CT值越大），大部分患者可有腦水腫，部分患者可有腦梗塞［12］。HAPC患者存在腦水腫的現(xiàn)象，可能是因為在缺血、缺氧條件下，ATP產(chǎn)生減少，無氧酵解增加，引起代謝性酸中毒，血管內(nèi)皮細胞受損，血管壁通透性增加，導致“血管源性”腦水腫；或Na+-K+-ATP酶活性減弱導致“細胞毒性”腦水腫；或毛細血管流體靜壓升高導致“壓力性”腦水腫等。但CT成像技術尚存在一定缺陷，其分辨率還不足以檢查出細微的腦水腫，并且不同年齡及個體差異也會對結(jié)果產(chǎn)生影響［13］。此外，HAPC患者還存在腦梗塞現(xiàn)象，尤其是以腔隙性腦梗塞最多見，主要是由于紅細胞的異常增多、聚集、壓積增高、變形能力降低導致微循環(huán)塞流，使局部腦組織缺血缺氧而壞死所致。CT掃描結(jié)果應注意與其他表現(xiàn)類似的疾病相鑒別。比如其他紅細胞相對、絕對或原發(fā)性增多的疾病，還有動脈血管粥樣硬化等都可引起大腦血管密度增高；腦水腫表現(xiàn)也非HAPC特有。

CT灌注成像（CTP）可以對組織器官的灌流狀況做出評估，通過使用靜脈高壓團注對比劑，對感興趣區(qū)域（ROI）層面進行連續(xù)、動態(tài)掃描，從而獲得ROI的時間—密度曲線，并用不同的數(shù)學模型（去卷積算法、非去卷積算法）算出血流量（BF）、血容量（BV）、平均經(jīng)歷時間（MTT）以及到達峰值時間（TTP）等灌注參數(shù)［14］。CBF代表每分鐘內(nèi)通過腦部（動脈、靜脈、微血管等）血管某橫截面的血液流量，受血管內(nèi)徑、微血管的開放的影響，CBV指腦血管床（毛細血管及所有動、靜脈）所含血液的總量，MTT指血液進入到腦動脈后，再從腦靜脈流出，其間的平均中轉(zhuǎn)時間，TTP表示從注射對比劑到RIO中密度達峰值的時間，反映了血液灌流速度［15］。與傳統(tǒng)CT技術相比，腦CTP在HAPC的應用具有明顯優(yōu)勢，通過腦灌注偽彩圖CBF、CBV、TTP、MTT等能較為準確評估腦血流動力學的變化。MTT是組織特異性參數(shù)，被認為是評價灌注壓的敏感指標，MTT與灌注壓呈負相關；TTP是側(cè)枝循環(huán)形成及血流速度評價參數(shù)，研究表明TTP比MTT對缺血灶更敏感［16-17］。HAPC患者長期缺血缺氧，雖有側(cè)枝循環(huán)建立，但腦CTP仍呈現(xiàn)低灌注狀態(tài)。此外，腦水腫達到一定程度時會造成顱腔內(nèi)壓力由于內(nèi)容物體積增大而升高，而顱內(nèi)壓升高又會影響靜脈回流使腦水腫加重。因此，HAPC患者CT腦灌注可表現(xiàn)為CBF下降，MTT、TTP延長；且并發(fā)腦水腫HAPC患者腦灌注較無腦水腫HAPC患者更低［18］。但CBV卻可隨病情加重增加越明顯，考慮與腦儲備力提高有關［19］。

值得注意的是，在極高海拔地區(qū)HAPC應與高原腦水腫相鑒別，后者有新近海拔爬升史，診斷符合“露易絲湖”標準［20］。對于腦缺血疾病診斷，CTP具有很高的敏感性及特異性，但CTP空間、時間分辨率以及選用后處理方法的差異會造成其敏感性存在差異，且不同年齡段對CTP的敏感性有也影響［21］。CTP雖具有操作簡單、成像迅速、圖像時間、空間分辨率高以及較適用于急重癥、MRI檢查禁忌者等優(yōu)勢而應用較廣泛，但也因CTP具有需對RIO不斷掃描造成輻射劑量增加且不能進行全腦覆蓋等缺點而影響了對整體的評估，此外，造影劑還會導致某些被檢者發(fā)生過敏現(xiàn)象等，因而造成其使用也受到一定限制。

3 MRI在HAPC中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷評估中的應用

MRI技術相比其他檢查要復雜的多，但具有無輻射、高對比度、高分辨率，能多參數(shù)、多序列、多層面成像等特點，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的應用具顯著優(yōu)勢。相比較于CT，MRI能更好地顯示腦水腫［22］。通過MRI可以了解到更多信息。它除了可以顯示HAPC患者腦形態(tài)結(jié)構(gòu)、腦血流動力學改變外，還可以顯示腦微觀結(jié)構(gòu)、代謝、功能等方面的改變。隨著磁共振功能成像技術的發(fā)展，越來越多的被應用于HACP患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的研究。

3.1 彌散加權(quán)成像（DWI） DWI是一種通過檢測分子水平的質(zhì)子移動，來反映自由擴散組織和擴散受限組織間對比的檢查技術。HAPC患者易發(fā)生腦栓塞，可導致腦組織缺血形成梗死灶，DWI對此具有高度敏感性以及特異性。

磁共振彌散張量成像（DTI）是DWI基礎上的進一步拓展，能對水分子彌散方向進行描述，可用于腦白質(zhì)束的探究。利用3.0 T磁共振DTI掃描發(fā)現(xiàn)，HAPC患者右側(cè)額葉白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)損傷顯著，而左側(cè)內(nèi)囊前肢神經(jīng)及纖維細胞反而再生，說明腦內(nèi)各組織受慢性缺氧的影響程度不同；其次左側(cè)內(nèi)囊、右側(cè)海馬受慢性缺氧的影響結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，與認知功能下降有關；但HAPC患者腦白質(zhì)纖維束并無損傷，僅在缺血部位可出現(xiàn)斷裂、稀疏［23］。

擴散峰度成像（DKI）是在DTI的基礎上發(fā)展起來的，是目前應用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)比較熱門的影像技術之一。它能更準確的反映組織內(nèi)水分子彌散運動特性，對組織微觀結(jié)構(gòu)改變的敏感性和準確性較DWI和DTI技術都要高。但同時也具有一定的缺點，它對水分子擴散描述具有局限性；定量值因檢測部位、設計不同而不穩(wěn)定；同時信噪比不高也會高估峰度值［24-25］。孫艷秋等［24］利用DKI技術分析HAPC患者腦組織微觀結(jié)構(gòu)，同樣發(fā)現(xiàn)腦部不同區(qū)域?qū)θ毖醯倪m應和反應程度不一；此外胼胝體壓部峰度各向異性（KA）值升高，推測該區(qū)域軸索內(nèi)微環(huán)境變化，細胞內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)損傷。KA值與纖維束的平行性、致密性及髓鞘的完整性相關，KA越小說明更趨于各向同向擴散、組織結(jié)構(gòu)越不規(guī)則與稀疏。而胼胝體壓部的損傷則會引起語言、視力障礙和下肢運動障礙。

3.2 動脈自旋標記（ASL） ASL是一種新興MRI灌注方法，它以血液氫質(zhì)子作為示蹤劑，可無創(chuàng)性、定量測量CBF。按不同的標記方法主要分為流速選擇性動脈自旋標記技術（VSASL）、脈沖式動脈自旋標記技術（PASL）、連續(xù)式動脈自旋標記技術（CASL）三種基本類型，VSASL因尚未成熟而未廣泛應用于臨床［25-26］。

偽連續(xù)式動脈自旋標記技術（pCASL）融合了CASL和PASL二者的優(yōu)勢，具有高精度、高標記效能、高信噪比以及無需額外設備等特征而備受臨床青睞［27-28］。與動態(tài)磁敏感對比增強（DSC）相比，ASL無需對比劑且?guī)缀醪皇苎X屏障的影響。此外研究表明，ASL相比較于DSC在反應腦組織血流灌注情況方面更具有優(yōu)勢［29-30］，在某些方面可以代替DSC。但ASL僅有CBF一個參數(shù)值，對腦灌注情況評價不全面，并且受標記延遲時間的影響，存在低估CBF的可能性，故在應用方面具有一定限制性，常與其他技術聯(lián)合應用。HAPC患者主要以平原移居高原居民為主，習服能力差，長期低壓低氧使其紅細胞過量增多而使血液黏稠，腦血管調(diào)節(jié)機制受損，可造成腦血流灌注不足，腦氧代謝率低等情況。有研究利用CTP聯(lián)合ASL對HAPC患者局部腦血流情況進行評估，發(fā)現(xiàn)CTP的診斷價值稍高于ASL，HAPC患者顱內(nèi)各血管對缺氧的反應程度不一，CBF在多個腦區(qū)呈不同程度減低，腦血流呈低灌注狀態(tài)，且隨病情的加重下降越明顯［20］。

3.3 磁敏感加權(quán)成像（SWI） 以T2*加權(quán)梯度回波序列為基礎。由強度和相位圖組成，對順磁性物質(zhì)有高度敏感性，能反映磁化率差異。SWI還可以對靜脈選擇性顯像，從而可對側(cè)枝循環(huán)進行評價。目前普遍認為，高原性腦水腫主要是“細胞毒性”腦水腫和“血管源性”腦水腫，可引起腦微血管破裂而出現(xiàn)微出血現(xiàn)象，SWI能及早發(fā)現(xiàn)腦水腫和腦微出血［31］。

定量磁化率成像（QSM）是在SWI上新興起來的，能夠定量檢測組織磁化特征。QSM成像機理主要是利用動、靜脈內(nèi)血磁化率的不同，由于人體動脈血含氧量最高，以氧合血紅蛋白為主，而靜脈血以去氧血紅蛋白為主，兩類物質(zhì)對磁場有相反影響，故分別顯示為順磁性與抗磁性。通過對QSM采集序列進行后處理得到氧攝取分數(shù)（OEF），聯(lián)合3D-ASL所得的CBF即可計算腦氧代謝率（CMRO2）。OEF和CMRO2是反映腦組織活力和功能的重要指標。目前有研究采用QSM+qBOLD模型聯(lián)合時間演化聚類分析法（CAT）來得到腦氧代謝圖，與先前的方法相比，大大提高了信噪比［32］。并且和其他MRI技術相比，QSM能更準確顯示中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細微結(jié)構(gòu)，能精確測量RIO中磁化率值，還能對腦氧代謝狀態(tài)進行評估，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)成像方面優(yōu)于常規(guī)MRI掃 描 序 列和SWI［33］。HAPC患者易合并高原腦水腫，嚴重時可有腦微出血現(xiàn)象。而QSM在檢測腦微出血也具有一定優(yōu)勢。蘇辰等［34］發(fā)現(xiàn)，QSM序列對腦微出血的檢出率、靈敏度、圖像真實性比SWI序列要高。此外，HAPC患者的血液流學變化特點使其不僅易發(fā)生出血風險，也更容易導致腦栓塞而形成缺血、梗死灶。根據(jù)QSM序列的CAT-QSM+qBOLD模式，可獲得腦氧代謝參數(shù)，可更加精確地反映腦組織中缺血區(qū)的病理生理狀況，同時利用OEF值的變化可以對腦組織中可逆性和不可逆性受損區(qū)域作出更加精確的評價［35］。因此，CAT-QSM+qBOLD模型有助于評估HAPC患者腦氧代謝情況，但該技術罕見應用于HAPC患者，可進行進一步探究。

除上述檢查方法外，有研究通過利用靜息態(tài)血氧水平依賴功能成像磁共振成像（BOLD-fMRI）來觀察HAPC患者默認網(wǎng)絡不同腦區(qū)的功能，發(fā)現(xiàn)多個區(qū)域（如海馬、角回等）呈現(xiàn)功能連接度“代償性”增加，以在一定時間內(nèi)阻止或者減緩病程的進展［36］?？梢娎肂OLD-fMRI可以對HAPC患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)進行評估，以解釋其神經(jīng)精神癥狀的發(fā)生機制。此外，還可應用質(zhì)子波譜磁共振技術對HAPC患者腦代謝物質(zhì)進行定量分析，以探索其病理生理變化與中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的關系。

綜上所述，TCD可對腦血流動力學進行評價，CT可顯示腦形態(tài)學特征及腦血流灌注情況，MRI擁有多種成像序列，相比TCD及CT能提供更多信息，能對HAPC患者的腦形態(tài)學、血流動力學、微觀結(jié)構(gòu)、功能及代謝情況進行評價。但目前關于HAPC患者不同腦區(qū)功能狀態(tài)及腦氧代謝情況的研究仍處于探索階段，有待進一步的深入研究。合理有效地利用影像技術對HAPC進行及早診斷與評估，能為臨床干預及治療提供幫助以阻止或減緩疾病的自然進程，并對揭示其發(fā)生機制都具有極其重要的意義，從而更好地為高原地區(qū)患者的健康服務。