慢性高原病影像学研究进展

国静静 综述，孙艳秋审校（青海大学，青海西宁810016）

慢性高原病影像学研究进展

国静静 综述，孙艳秋△审校
（青海大学，青海西宁810016）

高原病；慢性病；超声检查；脑缺氧；综述

慢性高原病（chronicmountain sickness，CMS）是指在高海拔地区（＞2 500m）长期居住的世居者或移居者，对低氧环境失习服引起的临床综合征。1995年建立的《我国高原病命名、分型和诊断标准》［1］，将CMS分为：（1）高原衰退症；（2）高原红细胞增多症；（3）高原心脏病；（4）CMS或蒙赫病（混合型CMS）。2004年通过CMS国际诊断标准，停用原中华医学会高原分会标准，使CMS由原有的定性标准进入量化标准。随着传统影像学技术的发展，CMS的影像诊断水平也有了逐步提高。目前对CMS的影像诊断已由传统的影像检查方式向功能影像学方向发展，对进一步探索其发病机制及判断预后具有重要的意义。本文主要立足于CMS近年来的影像学研究进展，主要关注CT、磁共振成像（MRI）及超声等影像学检查方法作一综述。

1　CT平扫

1.1基本原理人体经高度准直的X射线束扫描后，穿透人体的光子被探测机接收，以电子流模拟信号的形式输入计算机运算，重建成图像。

1.2临床应用（1）明确CMS患者颅脑CT平扫的影像表现：以脑血管密度增高为主要表现，且多伴脑沟、裂变浅，脑室系统变小［2］。颅内动脉密度升高的征象除了见于CMS患者，同时也需与脑动脉硬化、真性红细胞增多及其他疾病引起的继发性红细胞增多等疾病相鉴别。另外，CT出现脑血管密度增高且有长期高原居住史的青壮年，需考虑CMS的可能。（2）明确CMS患者肺部CT平扫的影像表现：CMS患者均有中心肺动脉系统扩张的征象；大部分表现为肺部血管增多，结构不规则，呈网状改变［3］，推测这可能是由于CMS患者肺部通气量下降，而残气量相对增加，从而导致肺泡张力增高，肺泡壁增厚所致。

2　多排CT肺动脉造影（multisliceCT pulmonary artery angiography，MSCTPA）

2.1基本原理MSCTPA快速大容积的扫描方式可以提高CT分辨力，降低呼吸运动伪影及部分容积效应等影响因素［4］，是目前快速、无创、有效地诊断肺动脉栓塞的方法［5］。

2.2临床应用CMS患者血液黏滞性高，血栓形成的概率比平原地区更大［6］。肺栓塞的MSCTPA表现［4］，直接征象为：主肺动脉主干及其各级分支管腔内不同形态的充盈缺损。间接征象有栓塞肺叶、段的“马赛克”征、磨玻璃影、肺动脉增宽、肺不张和胸腔积液、心包积液等。目前，检查肺栓塞的手段众多，传统胸部X线片不足以明确诊断；肺动脉造影是诊断“金标准”，但创伤性大，核医学肺灌注现象敏感性较差，费用贵；而MSCTPA无创，横断面及三维重建现象更易于栓子的显示；临床上有胸闷、呼吸困难等症状的CMS患者，应及时选择MSCTPA作为确诊肺动脉栓塞的检查手段。

3　CT灌注成像（CT perfusion im aging，CTPI）

3.1基本原理CTPI是指静脉团注对比剂的同时对感兴趣区域进行动态扫描，获得同层内各体素的时间-密度曲线，并利用不同的数学模型（非去卷积模型、去卷积模型）计算出血流量（blood flow，BF）、血容量（blood volume，BV）、对比剂的平均通过时间（mean transit time，MTT）、对比剂峰值时间（time to peak，TTP）等参数，以评价器官组织的灌流状态［7-8］。

3.2临床应用CMS患者脑灰质和白质较正常人脑血流量（CBF）和脑血容量（CBV）下降，MTT和TTP延长［7］，表明CMS患者由于脑组织血供减少而导致局部受损改变，出现相应的头昏、头痛、气促等临床症状。但是具体脑区微循环灌注改变情况还有待于进一步研究，以提高CMS患者脑缺血的早期诊断及治疗水平。

4　基于体素的MRI形态学技术（voxel-based morphom etry，VBM）

4.1基本原理VBM是一种能定量计算脑灰、白质密度和体积变化的全自动分析技术。通常VBM形态学技术选用VBM-DARTEL方法，空间平滑核处理选用的平滑核没有明确的标准［9-11］。

4.2临床应用在长期高海拔低氧刺激下，血红蛋白浓度及动脉血氧饱和度的变化使大脑血流的氧输送发生改变，最终导致大脑结构的累积性变化［12-13］。CMS患者右侧舌回、后扣带回、双侧海马旁回及左侧颞下回灰质体积高于正常值；前扣带回灰质体积较正常人缩小，表明该部分脑区对缺氧敏感［14］。另外，各脑区体积的改变，可以间接推测CMS患者相关临床表现的发病机制：（1）舌回和颞下回与视觉功能有关，CMS患者的视力下降可能与其体积变化有关。（2）后扣带回、海马旁回与情节处理和工作记忆有关，CMS患者记忆力下降可能与海马旁回和后扣带回灰质体积的变化有关［15-16］。（3）前扣带回有工作记忆，具有启动高级控制任务的功能，CMS患者前扣带回体积缩小与CMS患者预知功能受损、记忆力下降有关［14］。另外，CMS患者脑白质体积未发现明显变化，因此，CMS患者脑灰质对缺氧的敏感性高于脑白质。

5　脑磁共振弥散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）

5.1基本原理DTI的理论基础是水分子扩散的各向异性（fractionalanisotropy，FA）。在神经纤维中，水分子弥散的EA主要与神经纤维的方向和结构有关［17］。最常用的参数是部分FA值，取值范围0～1，FA值与髓鞘的完整性及纤维的致密性、平行性成正相关［18］。另一个常用的参数是表现弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值，其用于衡量水分子在人体组织中的弥散运动，ADC值升高代表水分子弥散程度增加，预示神经纤维束受损程度越重［19］。

5.2临床应用DTI在脑白质神经纤维方面的研究已比较成熟，目前临床上应用较为广泛。例如脑卒中、多发性硬化、脑积水等脑组织的细微改变。任方远等［20］认为，CMS患者常规MRI检查脑实质形态、信号未见明显异常；脑内双侧额叶和海马旁白质、胼胝体膝部的FA值低于正常值。何明丽［21］认为，在低氧状态下，CMS患者脑组织结构会发生改变，但在改变程度上存在差异；脑内不同组织结构与患者病情严重程度及认知功能的相关性不同。另外，任方远等［20］认为，CMS患者脑白质纤维束完整性有受损；而何明丽［21］认为，CMS患者相对于健康人，各白质纤维束与健康人差异不大，仅伴发颅内出血者出血部位白质纤维束受损。二者观点矛盾，相关的影像表现及机制有待于进一步研究。

6　彩色多普勒超声（color doppler imaging，CDI）

6.1基本原理CDI是用相关技术把获得的血流信号经彩色编码后实时地叠加在二维图像上，利用红细胞与超声波形成的多普勒效应现象，目前在腹部、浅表器官及妇科应用成熟。

6.2临床应用相关实验显示，CMS患者视网膜中央动脉阻力指数（RI）增高，收缩期峰值速度（PSV）和舒张末期血流速度（EDV）降低，表明CMS视网膜中央动脉血管床阻力增加［22］；远侧组织血供严重不足，视网膜中央动脉供血受损，推测可能是CMS患者多出现幻视、复视及视力短暂模糊等症状的主要原因。CMS患者临床治愈后，CDI显示视网膜中央动脉血流速度PSV和EDV及RI与正常眼比较仍有显著差别，具体机制有待于进一步研究。

7　二维超声心动图

7.1基本原理二维超声心动图能在透声窗较窄的情况下，避开胸骨和肋骨的阻挡，显示较大范围的心内各结构空间方位，图像比较清晰，是目前主要的检查方法。

7.2临床应用（1）邓长安等［23］认为，藏族人CMS患者以右心房、右心室增大和肺动脉增宽为主，世居藏族人心脏代偿功能比移居汉族更好。（2）火克信等［24］认为在一定海拔高度内，低氧环境可导致人体心泵功能和心缩间期某种程度的变化［射血前期（PEP）的延长和排血前时间与左心室排血时间的比值（P/L）的增大］，为高原低氧条件下的一种适应性改变。CMS患者心泵功能明显减退［PEP明显延长和P/L显著增大，并且出现外周阻力（TPR）的增加和心排血量（CO）的明显降低］。二维超声心动图较直观地显示了CMS患者心脏的结构及功能改变。因此，红细胞的过度增生对心泵功能的影响显而易见。

8　经颅多普勒（transcranial Dopp ler，TCD）

8.1基本原理TCD是用超声多普勒效应来检测脑底主要动脉的血流动力学及生理参数的一项无创性脑血管疾病检查方法，血流状态用血流速度的高低来评定。该检查手段与操作者的水平有关，且图像质量较差，但能动态显像，较敏感地反映脑血管的功能状态。目前，临床上已广泛用于各种血管性疾病的检查。

8.2临床应用扎拥等［25］研究显示，CMS患者血红蛋白（Hb）含量越高，脑血流图受累血管支数所占比例越高；Hb含量越高，高低切度越高，血黏度越高。通过TCD显像，观察CMS患者脑血流和血黏度的变化，利于CMS患者脑血管疾病的早期诊断及治疗。

9　斑点追踪超声心动图（speck le-tracking echocardiography，STE）

9.1基本原理STE可以实时跟踪心肌内回声斑点的空间运动，获得心肌组织的运动位移、速度、应变、应变率、心脏旋转角度等参数［26］。STE包括二维斑点追踪超声心动图和三维斑点追踪超声心动图。

9.2临床应用Dedobbeleer等［27］研究认为，CMS患者左心室形态没有明显异常，而左心室收缩能力下降，左心室舒张能力相对正常人有所改变，二尖瓣左心室舒张早期最大峰值速度/左心室舒张晚期最大峰值速度（E/A）值相对于高原健康人较小；右心室心肌做功指数（Tie）较健康人增高，提示右心室收缩及舒张功能受损。

综上所述，随着影像学技术的发展，人们对CMS的影像认识也在逐步提高。但是，目前国内外相关方面的报道相对较少，研究水平多停留在疾病的影像表现方面，大部分研究还是处于探索阶段，尚不能制订一套系统的针对CMS的影像诊断标准。很多局部结构及功能影像方面的工作有待于进一步研究。就弥散功能成像方面，DTI建立在水分子弥散为高斯分布的基础上，不能准确提供纤维出现密集交叉时的参数值［28］，而弥散峰度成像能克服DTI的理论缺陷，不仅能显示脑白质纤维束的走向，还能显示CMS患者脑灰质受累的区域、程度。通过更先进及更准确的影像手段，可以深入理解CMS的影像表现，制订明确的诊断标准，探索其发病机制，更好地为临床早期诊断及治疗提供帮助。

［1］我国高原病命名、分型及诊断标准.我国高原病命名、分型及诊断标准［J］.高原医学杂志，1996，6（1）：2-4.

［2］王铎尧，鲍海华，赵希鹏，等.慢性高原病脑部CT表现与血红蛋白含量的对照研究［J］.青海医学院学报，2010，31（1）：32-35.

［3］仁青次旺，方印，卢海燕，等.高原红细胞增多症肺部CT的评价（附20例分析）［J］.实用放射学杂志，2000，16（11）：682-683.

［4］连重平，陈万坤，张建平.64排螺旋CT肺动脉造影对肺栓塞的诊断及临床应用价值［J］.医学信息，2013，26（30）：145.

［5］尹桂秀.4例高原红细胞增多症合并肺动脉栓塞的MSCTPA诊断［J］.高原医学杂志，2010，20（1）：29-32.

［6］张理，昝文明，李国杰，等.高原红细胞增多症合并深静脉血栓的临床观察［J］.高原医学杂志，2006，16（3）：34-36.

［7］鲍海华，王铎尧，赵希鹏，等.高原红细胞增多症脑MSCT诊断研究［C］//中华医学会放射分会.中华医学会第16次全国放射学学术大会论文汇编.杭州：中华医学会放射分会，2009：2.

［8］Miles KA，Griffiths MR．Perfusion CT：a worthwhile enhaneement？［J］．Br JRadiology，2003，76（904）：220-231.

［9］Ashbumer J.A fast diffeomorphic image registration algorithm［J］.Neuroimage，2007，38（1）：95-113.

［10］Yassa MA，and CE.A quantitative evaluation of cross-participant registration techniques forMRlstudiesof themedial temporal lobe［J］.Neuroimage，2009，44（2）：319-327.

［11］Shu N，Li J，Yu C，et al.Abnormal diffusion of cerebralwhitematter in early blindness［J］.Hum Brain Mapp，2009，30（1）：220-227.

［12］IwasakiK，Zhang R，Zuckerman JH，etal.Impaired dynamic cerebralautoregulation atextreme high altitude even after acclimatizaton［J］.JCereb Blood Flow Metab，2011，31（1）：283-292.

［13］Yan X，Zhang J，Gong Q，etal.Cerebrovascular reactivity among nativeraised high altitude residents：an fMRI study［J］.BMC Neurosci，2011，12：94.

［14］刘彩霞，鲍海华，李伟霞，等.慢性高原病患者脑灰质变化的VBM-MRI研究［J］.磁共振成像，2014，5（3）：211-215.

［15］Yan X，Zhang J，GongQ，etal.Prolonged high-altitude residence impacts verbalworkingmemory：an fMRIstudy［J］.Exp Brain Res，2011，208（3）：437-445.

［16］Yan X，Zhang J，Gong Q，etal.Adaptive influence of long term high altitude residenceon spatialworkingmemory：an fMRIstudy［J］.Brain Cogn，2011，77（1）：53-59.

［17］莫本成，张自力，李华菊.磁共振弥散张量成像在脑膜瘤诊断中的应用［J］.立体定向和功能性神经外科杂志，2014，27（5）：285-288.

［18］Thurnher MM，Law M.Diffusion-weighted imaging，diffusion-tensor imaging，and fiber tractography of the spinalcord［J］.Magn Reson Imaging Clin NAm，2009，17（2）：225-244.

［19］MollerM，Frandsen J，Andersen G，etal.Dynamic changes in corticospinal tracts after stroke detected by fibretracking［J］.JNeurol Neurosurg Psychiatry，2007，78（6）：587-592.

［20］任方远，蔡琳，王悦，等.慢性高原病的脑磁共振弥散张量成像研究［J］.西北国防医学杂志，2014，35（4）：308-310.

［21］何明丽.3TMRI对慢性高原病患者脑结构与认知功能的对照研究［D］.青海：青海大学，2013.

［22］马劲松.彩色多普勒超声对高原红细胞增多症患者视网膜中央动脉血流动力学的研究［J］.中国超声医学杂志，1999，15（1）：69-70.

［23］邓长安，尼玛普赤，强巴卓嘎，等.藏族慢性高原病患者心脏二维超声检查分析［J］.西藏医药杂志，2010，31（3）：35-37.

［24］火克信，王占刚.高原红细胞增多症左室泵血功能和STI测值分析［J］.高原医学杂志，1997，7（4）：8-10.

［25］扎拥，庄兰萍，次仁罗布，等.高原红细胞增多症患者彩色脑血流图及全血黏度的变化［J］.中华保健医学杂志，2013，15（2）：167-169.

［26］CameliM，CaputoM，Mondillo S，etal.Feasibility and reference valuesof leftatrial longitudinalstrain imaging by two-dimensionalspeckle tracking［J］. Cardiovasc Ultrasound，2009，7：6.

［27］Dedobbeleer C，Hadefi A，Pichon A，et al.Left ventricular adaptation to high altitude：speckle tracking echocardiography in lowlanders，healthy highlandersand highlanderswith chronicmountain sickness［J］.Int JCardiovasc Imaging，2015，31（4）：743-752.

［28］Abdallah CG，Tang CY，Mathew SJ，etal.Diffusion tensor imaging in studyingwhitematter complexity：a gap junction hypothesis［J］.Neurosci Lett，2011，475（3）：161-164.

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.10.024

A

1009-5519（2016）10-1506-03

△，E-mail：syqldn@126.com。

（2015-12-30）