楊林，張永海

1青海大學(xué)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(xì)胞增多癥（HAPC）簡(jiǎn)稱高紅癥，是對(duì)高原低氧失習(xí)服、以紅細(xì)胞過(guò)度增殖為主要特征的一種慢性高山?。–MS），發(fā)生機(jī)制主要與缺氧誘導(dǎo)因子、促紅細(xì)胞生成素、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、炎癥因子、基因多態(tài)性、細(xì)胞凋亡/增殖失衡等有關(guān)［1-3］，但尚未完全清楚。主要診斷標(biāo)準(zhǔn)為長(zhǎng)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(xué)具有“濃、粘、聚、凝”的特點(diǎn)［5］，血液黏度增高甚至淤積［6］，凝血機(jī)制異常易發(fā)生出血［7］，各臟器由于長(zhǎng)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(lái)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(chǔ)存氧和葡萄糖，故腦對(duì)缺氧相當(dāng)敏感，因此維持腦氧供是適應(yīng)高原生存的關(guān)鍵因素。機(jī)體可通過(guò)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(guò)耐受能力，則會(huì)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(jī)制尚未明確。隨著影像學(xué)的不斷發(fā)展，影像診斷設(shè)備被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于HAPC患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷評(píng)估中，常用檢查技術(shù)包括經(jīng)顱多普勒超聲（TCD）、電子計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）、磁共振成像（MRI）?，F(xiàn)就影像學(xué)技術(shù)在HAPC中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷評(píng)估中的應(yīng)用進(jìn)展情況綜述如下。

1 TCD在HAPC中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷評(píng)估中的應(yīng)用

TCD是通過(guò)利用多普勒效應(yīng)來(lái)對(duì)大腦椎、基底動(dòng)脈及前、中、后動(dòng)脈等腦血管的血流動(dòng)力學(xué)進(jìn)行無(wú)損傷性評(píng)價(jià)，主要透過(guò)顱骨薄弱部位（如枕、顳窗等）檢測(cè)血流速度、方向、頻譜形態(tài)，具有無(wú)輻射、非侵入性、高時(shí)間分辨率、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn)，能有效評(píng)估顱內(nèi)血管狀態(tài)，包括血流速度、腦自動(dòng)調(diào)節(jié)、大腦反應(yīng)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(guān)。葉進(jìn)［9］通過(guò)TCD檢測(cè)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(dòng)指數(shù)、阻力指數(shù)升高。說(shuō)明高原低氧環(huán)境可能對(duì)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(guān)，Hb含量越高腦血管受累越嚴(yán)重。此外研究［11］證實(shí)，HAPC患者腦血管收縮和舒張功能受損，腦血流儲(chǔ)備力下降。這是因?yàn)镠APC患者長(zhǎng)期處于乏氧狀態(tài)，可導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，腦動(dòng)脈順應(yīng)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(duì)HAPC患者腦血流變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以評(píng)估腦血管損傷情況。雖然與大多數(shù)影像設(shè)備相比，TCD能提供HAPC患者腦血流動(dòng)力學(xué)有關(guān)資料，但關(guān)于HAPC患者TCD改變的報(bào)道極少，可能與操作者臨床經(jīng)驗(yàn)以及顱內(nèi)血管走行不能被直觀觀測(cè)到等限制使得同一被檢者的結(jié)果出現(xiàn)差異有關(guān)。新興的經(jīng)顱雙功能彩色多普勒超聲（TCCS）是對(duì)TCD的擴(kuò)展技術(shù)，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(duì)血流動(dòng)力學(xué)的評(píng)價(jià)更為完善，越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于顱內(nèi)血管病變的診斷中，但目前罕見(jiàn)其應(yīng)用于HAPC的相關(guān)的報(bào)道。

2 CT在HAPC中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷評(píng)估中的應(yīng)用

CT是利用高準(zhǔn)直X線束對(duì)人體某部位作斷層掃描時(shí)，部分X線被人體組織吸收而衰減，而未被吸收的X線穿過(guò)人體后會(huì)被探測(cè)器接收，通過(guò)放大并轉(zhuǎn)化為電子流模擬信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理重建成為圖像。CT具有操作簡(jiǎn)便、迅速、密度分辨率高、圖像清晰、定位準(zhǔn)確、可作多平面重建等優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也具有一定放射性。

通過(guò)對(duì)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(dòng)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?yàn)樵谌毖?、缺氧條件下，ATP產(chǎn)生減少，無(wú)氧酵解增加，引起代謝性酸中毒，血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，血管壁通透性增加，導(dǎo)致“血管源性”腦水腫；或Na+-K+-ATP酶活性減弱導(dǎo)致“細(xì)胞毒性”腦水腫；或毛細(xì)血管流體靜壓升高導(dǎo)致“壓力性”腦水腫等。但CT成像技術(shù)尚存在一定缺陷，其分辨率還不足以檢查出細(xì)微的腦水腫，并且不同年齡及個(gè)體差異也會(huì)對(duì)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(jiàn)，主要是由于紅細(xì)胞的異常增多、聚集、壓積增高、變形能力降低導(dǎo)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(yīng)注意與其他表現(xiàn)類似的疾病相鑒別。比如其他紅細(xì)胞相對(duì)、絕對(duì)或原發(fā)性增多的疾病，還有動(dòng)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(duì)組織器官的灌流狀況做出評(píng)估，通過(guò)使用靜脈高壓團(tuán)注對(duì)比劑，對(duì)感興趣區(qū)域（ROI）層面進(jìn)行連續(xù)、動(dòng)態(tài)掃描，從而獲得ROI的時(shí)間—密度曲線，并用不同的數(shù)學(xué)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(shí)間（MTT）以及到達(dá)峰值時(shí)間（TTP）等灌注參數(shù)［14］。CBF代表每分鐘內(nèi)通過(guò)腦部（動(dòng)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(kāi)放的影響，CBV指腦血管床（毛細(xì)血管及所有動(dòng)、靜脈）所含血液的總量，MTT指血液進(jìn)入到腦動(dòng)脈后，再?gòu)哪X靜脈流出，其間的平均中轉(zhuǎn)時(shí)間，TTP表示從注射對(duì)比劑到RIO中密度達(dá)峰值的時(shí)間，反映了血液灌流速度［15］。與傳統(tǒng)CT技術(shù)相比，腦CTP在HAPC的應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢(shì)，通過(guò)腦灌注偽彩圖CBF、CBV、TTP、MTT等能較為準(zhǔn)確評(píng)估腦血流動(dòng)力學(xué)的變化。MTT是組織特異性參數(shù)，被認(rèn)為是評(píng)價(jià)灌注壓的敏感指標(biāo)，MTT與灌注壓呈負(fù)相關(guān)；TTP是側(cè)枝循環(huán)形成及血流速度評(píng)價(jià)參數(shù)，研究表明TTP比MTT對(duì)缺血灶更敏感［16-17］。HAPC患者長(zhǎng)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(dá)到一定程度時(shí)會(huì)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(huì)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(zhǎng)；且并發(fā)腦水腫HAPC患者腦灌注較無(wú)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(chǔ)備力提高有關(guān)［19］。

值得注意的是，在極高海拔地區(qū)HAPC應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)［20］。對(duì)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(shí)間分辨率以及選用后處理方法的差異會(huì)造成其敏感性存在差異，且不同年齡段對(duì)CTP的敏感性有也影響［21］。CTP雖具有操作簡(jiǎn)單、成像迅速、圖像時(shí)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(shì)而應(yīng)用較廣泛，但也因CTP具有需對(duì)RIO不斷掃描造成輻射劑量增加且不能進(jìn)行全腦覆蓋等缺點(diǎn)而影響了對(duì)整體的評(píng)估，此外，造影劑還會(huì)導(dǎo)致某些被檢者發(fā)生過(guò)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(píng)估中的應(yīng)用

MRI技術(shù)相比其他檢查要復(fù)雜的多，但具有無(wú)輻射、高對(duì)比度、高分辨率，能多參數(shù)、多序列、多層面成像等特點(diǎn)，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的應(yīng)用具顯著優(yōu)勢(shì)。相比較于CT，MRI能更好地顯示腦水腫［22］。通過(guò)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(dòng)力學(xué)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(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的被應(yīng)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(guò)檢測(cè)分子水平的質(zhì)子移動(dòng)，來(lái)反映自由擴(kuò)散組織和擴(kuò)散受限組織間對(duì)比的檢查技術(shù)。HAPC患者易發(fā)生腦栓塞，可導(dǎo)致腦組織缺血形成梗死灶，DWI對(duì)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(chǔ)上的進(jìn)一步拓展，能對(duì)水分子彌散方向進(jìn)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(xì)胞反而再生，說(shuō)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(rèn)知功能下降有關(guān)；但HAPC患者腦白質(zhì)纖維束并無(wú)損傷，僅在缺血部位可出現(xiàn)斷裂、稀疏［23］。

擴(kuò)散峰度成像（DKI）是在DTI的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是目前應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)比較熱門(mén)的影像技術(shù)之一。它能更準(zhǔn)確的反映組織內(nèi)水分子彌散運(yùn)動(dòng)特性，對(duì)組織微觀結(jié)構(gòu)改變的敏感性和準(zhǔn)確性較DWI和DTI技術(shù)都要高。但同時(shí)也具有一定的缺點(diǎn)，它對(duì)水分子擴(kuò)散描述具有局限性；定量值因檢測(cè)部位、設(shè)計(jì)不同而不穩(wěn)定；同時(shí)信噪比不高也會(huì)高估峰度值［24-25］。孫艷秋等［24］利用DKI技術(shù)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(yīng)和反應(yīng)程度不一；此外胼胝體壓部峰度各向異性（KA）值升高，推測(cè)該區(qū)域軸索內(nèi)微環(huán)境變化，細(xì)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(guān)，KA越小說(shuō)明更趨于各向同向擴(kuò)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(huì)引起語(yǔ)言、視力障礙和下肢運(yùn)動(dòng)障礙。

3.2 動(dòng)脈自旋標(biāo)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(wú)創(chuàng)性、定量測(cè)量CBF。按不同的標(biāo)記方法主要分為流速選擇性動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)（VSASL）、脈沖式動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)（PASL）、連續(xù)式動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)（CASL）三種基本類型，VSASL因尚未成熟而未廣泛應(yīng)用于臨床［25-26］。

偽連續(xù)式動(dòng)脈自旋標(biāo)記技術(shù)（pCASL）融合了CASL和PASL二者的優(yōu)勢(shì)，具有高精度、高標(biāo)記效能、高信噪比以及無(wú)需額外設(shè)備等特征而備受臨床青睞［27-28］。與動(dòng)態(tài)磁敏感對(duì)比增強(qiáng)（DSC）相比，ASL無(wú)需對(duì)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(yīng)腦組織血流灌注情況方面更具有優(yōu)勢(shì)［29-30］，在某些方面可以代替DSC。但ASL僅有CBF一個(gè)參數(shù)值，對(duì)腦灌注情況評(píng)價(jià)不全面，并且受標(biāo)記延遲時(shí)間的影響，存在低估CBF的可能性，故在應(yīng)用方面具有一定限制性，常與其他技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用。HAPC患者主要以平原移居高原居民為主，習(xí)服能力差，長(zhǎng)期低壓低氧使其紅細(xì)胞過(guò)量增多而使血液黏稠，腦血管調(diào)節(jié)機(jī)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(duì)HAPC患者局部腦血流情況進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)CTP的診斷價(jià)值稍高于ASL，HAPC患者顱內(nèi)各血管對(duì)缺氧的反應(yīng)程度不一，CBF在多個(gè)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(chǔ)。由強(qiáng)度和相位圖組成，對(duì)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(duì)靜脈選擇性顯像，從而可對(duì)側(cè)枝循環(huán)進(jìn)行評(píng)價(jià)。目前普遍認(rèn)為，高原性腦水腫主要是“細(xì)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(lái)的，能夠定量檢測(cè)組織磁化特征。QSM成像機(jī)理主要是利用動(dòng)、靜脈內(nèi)血磁化率的不同，由于人體動(dòng)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(duì)磁場(chǎng)有相反影響，故分別顯示為順磁性與抗磁性。通過(guò)對(duì)QSM采集序列進(jìn)行后處理得到氧攝取分?jǐn)?shù)（OEF），聯(lián)合3D-ASL所得的CBF即可計(jì)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(biāo)。目前有研究采用QSM+qBOLD模型聯(lián)合時(shí)間演化聚類分析法（CAT）來(lái)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(shù)相比，QSM能更準(zhǔn)確顯示中樞神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)微結(jié)構(gòu)，能精確測(cè)量RIO中磁化率值，還能對(duì)腦氧代謝狀態(tài)進(jìn)行評(píng)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(yán)重時(shí)可有腦微出血現(xiàn)象。而QSM在檢測(cè)腦微出血也具有一定優(yōu)勢(shì)。蘇辰等［34］發(fā)現(xiàn)，QSM序列對(duì)腦微出血的檢出率、靈敏度、圖像真實(shí)性比SWI序列要高。此外，HAPC患者的血液流學(xué)變化特點(diǎn)使其不僅易發(fā)生出血風(fēng)險(xiǎn)，也更容易導(dǎo)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(shí)利用OEF值的變化可以對(duì)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(píng)價(jià)［35］。因此，CAT-QSM+qBOLD模型有助于評(píng)估HAPC患者腦氧代謝情況，但該技術(shù)罕見(jiàn)應(yīng)用于HAPC患者，可進(jìn)行進(jìn)一步探究。

除上述檢查方法外，有研究通過(guò)利用靜息態(tài)血氧水平依賴功能成像磁共振成像（BOLD-fMRI）來(lái)觀察HAPC患者默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)不同腦區(qū)的功能，發(fā)現(xiàn)多個(gè)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(shí)間內(nèi)阻止或者減緩病程的進(jìn)展［36］?？梢?jiàn)利用BOLD-fMRI可以對(duì)HAPC患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，以解釋其神經(jīng)精神癥狀的發(fā)生機(jī)制。此外，還可應(yīng)用質(zhì)子波譜磁共振技術(shù)對(duì)HAPC患者腦代謝物質(zhì)進(jìn)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(guān)系。

綜上所述，TCD可對(duì)腦血流動(dòng)力學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，CT可顯示腦形態(tài)學(xué)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(duì)HAPC患者的腦形態(tài)學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)、微觀結(jié)構(gòu)、功能及代謝情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。但目前關(guān)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(jìn)一步的深入研究。合理有效地利用影像技術(shù)對(duì)HAPC進(jìn)行及早診斷與評(píng)估，能為臨床干預(yù)及治療提供幫助以阻止或減緩疾病的自然進(jìn)程，并對(duì)揭示其發(fā)生機(jī)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(wù)。