熱射病的神經(jīng)影像學(xué)研究進(jìn)展

張 云 綜述 吳士文 審校

熱射病的神經(jīng)影像學(xué)研究進(jìn)展

張 云 綜述 吳士文 審校

熱射病是一種危及生命的急癥，隨著對(duì)該病研究的不斷深入，影像學(xué)檢查在其診斷中的作用越來(lái)越重要。熱射病的影像學(xué)表現(xiàn)具有一定特征性，采用多種影像學(xué)技術(shù)可以對(duì)該病的診斷、治療及預(yù)后評(píng)估提供重要參考。筆者分析國(guó)內(nèi)外發(fā)表的熱射病病例資料，對(duì)熱射病神經(jīng)影像學(xué)的研究進(jìn)展予以綜述。

熱射病；神經(jīng)影像學(xué)

由于高熱所導(dǎo)致的血流動(dòng)力學(xué)紊亂、腦水腫及顱內(nèi)壓升高等機(jī)制,熱射病患者可因腦灌注壓降低而誘發(fā)腦梗死[1]。腦缺血、缺氧是熱射病的主要病理生理基礎(chǔ)，缺氧誘發(fā)腦內(nèi)血管痙攣、破裂，患者早期極易出現(xiàn)凝血功能障礙，發(fā)生彌漫性血管內(nèi)凝血（diffuse intravascular coagulation,DIC），甚至顱內(nèi)多個(gè)部位可發(fā)生微出血至大量出血，患者預(yù)后較差[2-5]。熱相關(guān)損傷可遍及全身各個(gè)系統(tǒng)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)最易受影響。在國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的影像學(xué)表現(xiàn)中，急性期的檢查結(jié)果少見(jiàn)異常且多無(wú)特異性，表現(xiàn)為腦水腫、出血和梗死。影像學(xué)中最易累及小腦，以遲發(fā)型小腦萎縮常見(jiàn)。隨著影像學(xué)研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)除小腦外的其他區(qū)域，如海馬、大腦皮質(zhì)、基底節(jié)、丘腦等也可累及，少見(jiàn)部位有皮質(zhì)下白質(zhì)和脊髓等，本文對(duì)熱射病在不同解剖部位的影像學(xué)表現(xiàn)綜述如下。

1 小 腦

早期病例報(bào)道缺乏影像學(xué)資料，但是熱射病引發(fā)的小腦損害是最早被發(fā)現(xiàn)和重視的。早在1912年Weisenberg[6]就報(bào)道了1例臨床表現(xiàn)為共濟(jì)失調(diào)和構(gòu)音障礙的中暑患者。1946年Malamud等[7]回顧性分析了125例熱射病死亡病例，提出相比其他部位，小腦在熱射病的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害中表現(xiàn)得更明顯、嚴(yán)重和持續(xù)。

1.1 影像表現(xiàn) 在熱射病急性期，頭顱計(jì)算機(jī)X線斷層掃描（computed tomography,CT）往往無(wú)異常改變，通常在疾病發(fā)生數(shù)周至數(shù)月后出現(xiàn)廣泛的小腦萎縮伴明顯的小腦綜合征表現(xiàn)。1987年Yaqub等[8]報(bào)道1例早期CT正常的熱射病患者，5個(gè)月后CT顯示明顯而廣泛的小腦萎縮。然而對(duì)于由多種變性疾病引起的小腦萎縮，如副腫瘤綜合征和藥物（酒精、苯妥英鈉）等，CT并不能明確將其與熱射病引起的小腦萎縮區(qū)分開(kāi)來(lái)。研究建議，尤其在熱帶國(guó)家或?qū)τ诟邿岘h(huán)境有接觸史的患者，當(dāng)出現(xiàn)CT掃描顯示不能解釋的小腦萎縮時(shí)，應(yīng)該考慮患者是否發(fā)生熱射病。

1.2 病理基礎(chǔ) 熱射病引起的小腦萎縮通常僅局限于小腦，其病理生理學(xué)基礎(chǔ)目前多認(rèn)為與小腦浦肯野細(xì)胞對(duì)熱損傷的敏感性相關(guān)。1997年Albukrek等[9]報(bào)道1例在發(fā)病初期就表現(xiàn)為嚴(yán)重小腦綜合征的熱射病患者，發(fā)病2周時(shí)頭顱CT和磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）表現(xiàn)正常；然而在發(fā)病10周后MRI出現(xiàn)輕度的小腦萎縮，包括小腦半球和小腦蚓部；在1年后的隨訪中，患者小腦萎縮呈進(jìn)展性，但僅局限于小腦，并未累及其他部位。2009年Lee等[10]在1例熱射病患者發(fā)病第4天的磁共振彌散加權(quán)成像（diffusionweighted imaging，DWI）中發(fā)現(xiàn)雙側(cè)小腦齒狀核和胼胝體壓部對(duì)稱的異常高信號(hào)，在90天后的隨訪中，MRI檢查也出現(xiàn)了小腦萎縮，提示在熱射病早期可能發(fā)生細(xì)胞毒性水腫，但機(jī)制尚不完全清楚，可能與高熱誘導(dǎo)的血管收縮導(dǎo)致腦缺血和（或）高熱的直接細(xì)胞毒性相關(guān)。熱射病后小腦的病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)小腦浦肯野細(xì)胞明顯減少，幸存的細(xì)胞腫脹、核固縮及核溶解。在發(fā)病超過(guò)24 h的病死患者尸檢中，浦肯野細(xì)胞幾乎被破壞殆盡[7]。在大量臨床報(bào)道的影像學(xué)表現(xiàn)為小腦萎縮的小腦綜合征患者中，同樣發(fā)現(xiàn)浦肯野細(xì)胞的缺失[8,9,11,12]。Bazille 等[13]對(duì)3例熱射病病死患者的神經(jīng)病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，浦肯野細(xì)胞幾乎完全缺失是主要的病理改變，這種損害局限于該細(xì)胞，不同于缺血缺氧引起的廣泛神經(jīng)元改變，同時(shí)在幸存的浦肯野細(xì)胞和周?chē)窠?jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)熱休克蛋白（heat shock 70 kDa protein，HSP70）表達(dá)增多，這提示為了修復(fù)熱損傷，對(duì)熱休克蛋白的需求增多。值得注意的是，在小腦，熱損害本身也可以破壞浦肯野細(xì)胞，其不僅對(duì)缺血缺氧性損傷易感，對(duì)熱損傷同樣敏感。

彌散張量磁共振成像（magnetic resonance diffusion tensor imaging,DTI）是以DWI為基礎(chǔ)，對(duì)水分子彌散運(yùn)動(dòng)施加一定方向性而發(fā)展起來(lái)的一種成像方法，可以微觀角度評(píng)價(jià)組織細(xì)微結(jié)構(gòu)、神經(jīng)纖維走向及受損情況等方面信息。DTI通過(guò)各向異性分?jǐn)?shù)（fractional anisotropy,FA）評(píng)價(jià)髓鞘的緊密性和完整性，李軍等[4]研究發(fā)現(xiàn)熱射病患者小腦白質(zhì)和灰質(zhì)的FA值均下降，推斷與熱射病導(dǎo)致的小腦浦肯野細(xì)胞廣泛丟失，神經(jīng)髓鞘的溶解和破壞密切相關(guān)。FA值降低常提示神經(jīng)元受損，降低的程度可能會(huì)有助于評(píng)估熱射病的病情和預(yù)后。磁共振波譜（magnetic resonance spectroscopy,MRS）成像是一種研究組織代謝和功能的無(wú)創(chuàng)性方法，Li等[14]的研究發(fā)現(xiàn)熱射病患者小腦N-乙酰天門(mén)冬氨酸峰值/肌酸峰值（NAA/Cr）較正常組顯著減低，提示小腦神經(jīng)元活性明顯受損，對(duì)于判斷熱射病病情嚴(yán)重程度有重要意義。

2 小腦傳出通路

小腦傳出通路通過(guò)小腦下腳進(jìn)入中腦大腦腳，分為兩束，小腦紅核束終止于紅核，小腦丘腦束通過(guò)紅核終止于丘腦腹后外側(cè)核。熱射病患者的小腦傳出通路損傷表現(xiàn)為髓鞘蒼白，在齒狀核和丘腦腹外側(cè)核觀察到神經(jīng)細(xì)胞變性，多篇文獻(xiàn)報(bào)道了MRI中小腦傳出通路損害：患者入院后第4天雙側(cè)齒狀核損害[10]，入院后第7天DWI顯示雙側(cè)小腦下腳和丘腦異常信號(hào)[15]，入院后第12天小腦下腳十字交叉彌散相高信號(hào)；這些發(fā)現(xiàn)證明隨著病程的延長(zhǎng)，小腦傳導(dǎo)通路出現(xiàn)異常信號(hào)，研究認(rèn)為這與去神經(jīng)傳入作用一致。在1例熱射病病死患者研究中，入院后1天即出現(xiàn)小腦傳出通路軸突腫脹[13]，所以熱損傷的嚴(yán)重程度及范圍決定了去神經(jīng)傳入作用出現(xiàn)的時(shí)間，即使熱射病患者入院時(shí)影像學(xué)表現(xiàn)無(wú)明顯的異常，發(fā)病數(shù)日后的DWI表現(xiàn)可以對(duì)熱射病的預(yù)后提供有效信息[16]。

3 海馬、胼胝體

海馬作為大腦邊緣葉的重要組成部分，與認(rèn)知功能有密切關(guān)系，是對(duì)學(xué)習(xí)和記憶功能非常重要的腦區(qū)。研究發(fā)現(xiàn)熱射病后患者會(huì)存在一過(guò)性或長(zhǎng)期認(rèn)知功能后遺癥狀，輕者表現(xiàn)為記憶力下降、注意力不集中，重者則表現(xiàn)為全面癡呆[17-19]。2007年Sudhakar等[20]首次發(fā)現(xiàn)1例雙側(cè)海馬區(qū)均勻?qū)ΨQ異常高信號(hào)的熱射病患者，該患者同時(shí)合并小腦半球、額葉、頂枕葉分水嶺區(qū)的異常高信號(hào)。2008年Mahajan等[21]報(bào)道1例熱射病后雙側(cè)海馬損傷的病例，該患者發(fā)病第5天DWI顯示雙側(cè)海馬、尾狀核和小腦半球均勻?qū)ΨQ的異常高信號(hào)，發(fā)病第9天MRI增強(qiáng)掃描發(fā)現(xiàn)雙側(cè)海馬的高信號(hào)。2013年Cha等[22]報(bào)道1例臨床表現(xiàn)為選擇性順行性遺忘的熱射病患者，發(fā)病第7天DWI雙側(cè)海馬和胼胝體壓部的高信號(hào)，表觀彌散系數(shù)（apparent diffusion coefficient,ADC）的低信號(hào)，T2加權(quán)圖像（T2weighted imaging,T2WI）、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列（fluid attenuated inversion recovery,FLAIR）的高強(qiáng)信號(hào)，脫氧葡萄糖-正電子發(fā)射斷層顯像（F-18-fluoro-2-deoxyglucose positron emission tomography,FDG PET）顯示雙側(cè)內(nèi)側(cè)顳葉糖代謝減退，9個(gè)月后，患者順行性遺忘仍然存在，DWI、ADC異常消失。FDG PET仍顯示糖代謝減退。但是，該患者伴隨的記憶力減退是否與海馬存在必然聯(lián)系仍有爭(zhēng)議，筆者認(rèn)為這種損傷可能與缺血性細(xì)胞毒性損傷相關(guān)。胼胝體壓部可逆的損傷可見(jiàn)于癲癎發(fā)作、抗癲癎藥物中毒、病毒性腦炎和低血糖癥，細(xì)胞外谷氨酸鹽、自由基和銨鹽的增加，胼胝體壓部可能對(duì)上述情況引起的興奮毒性易感。然而，早期急性期影像學(xué)往往僅做DWI，而無(wú)ADC資料，熱射病急性期引起DWI改變的確切機(jī)制尚不清楚。

4 大腦皮質(zhì)

熱射病早期大腦皮質(zhì)損傷并不常見(jiàn)，重癥患者可出現(xiàn)嚴(yán)重的腦水腫，劉云松[23]研究7例病死患者的影像學(xué)表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)均存在彌漫性腦腫脹，腦水腫，提示預(yù)后不良，應(yīng)早期行CT或MRI明確是否存在腦水腫及腦出血，調(diào)整治療策略。熱射病傾向于在大腦皮質(zhì)等區(qū)域形成均勻?qū)ΨQ的病灶，雙側(cè)病灶大小可不一致，但是也可表現(xiàn)為單側(cè)的病灶。2013年Fuse等[24]報(bào)道1例熱射病患者DWI表現(xiàn)為可逆的右側(cè)大腦皮質(zhì)局部病灶，該病灶在1周后的DWI中消失，提示熱射病可引起短暫的大腦皮質(zhì)損傷，研究稱這種短暫的皮質(zhì)損傷可能與血管性水腫相關(guān)。另外，微血栓形成可導(dǎo)致小血管缺血性損傷，熱刺激本身也可導(dǎo)致細(xì)胞毒性。Fujioka 等[25]報(bào)道1例熱射病患者，利用ADC鑒別血管性水腫和細(xì)胞毒性水腫，小腦皮質(zhì)細(xì)胞毒性水腫在DWI表現(xiàn)為高信號(hào)，ADC表現(xiàn)為低信號(hào)。1996年Akaboshi等[26]報(bào)道1例10個(gè)月男童在發(fā)生熱射病40天時(shí)雙側(cè)分水嶺區(qū)皮質(zhì)層狀梗死，推測(cè)可能因灌注不足引起。DWI對(duì)早期熱射病導(dǎo)致的缺血、缺氧性病變異常敏感，許多研究發(fā)現(xiàn)熱射病患者的DWI序列可以發(fā)現(xiàn)CT或T1WI、T2WI不能發(fā)現(xiàn)的異常信號(hào)[13,27]，且有研究表明提高擴(kuò)散敏感系數(shù)（b值）后可以更敏感顯示熱射病引起的腦內(nèi)病變[27]。

5 基底節(jié)、丘腦

2003年McLaughlin等[11]報(bào)道1例同時(shí)累及大腦半球（外囊和丘腦室旁核）和小腦的缺血性和出血性損傷的病例，這是首例報(bào)道的累及外囊和丘腦的熱射病患者，MRI表現(xiàn)為對(duì)稱的短T1、長(zhǎng)T2信號(hào)。

腦內(nèi)出血性病灶往往提示預(yù)后不良，Sonkar等[28]在1例熱射病患者磁敏感加權(quán)成像（susceptibility weighted imaging,SWI）中發(fā)現(xiàn)雙側(cè)基底節(jié)區(qū)出血，Zhang等[5]利用SWI在3例熱射病患者影像學(xué)中發(fā)現(xiàn)在腦干、放射冠和大腦額葉存在微出血病灶，血小板計(jì)數(shù)、凝血功能等化驗(yàn)結(jié)果提示患者存在DIC，高溫血液直接損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞，受損的內(nèi)皮細(xì)胞同時(shí)啟動(dòng)凝血機(jī)制與抗凝機(jī)制，當(dāng)凝血機(jī)制與抗凝血機(jī)制之間失去平衡，可引起DIC，導(dǎo)致腦組織灌注減少。

6 脊 髓

目前，尚無(wú)熱射病患者脊髓損傷的影像學(xué)報(bào)道，但是神經(jīng)病理學(xué)研究顯示除了小腦及大腦相關(guān)部位損傷，脊髓同樣是熱損傷的易感區(qū)。1985年Delgado等[29]發(fā)現(xiàn)1例熱射病后15天死亡的患者，他突出的臨床表現(xiàn)為急性起病、遲緩性四肢癱瘓、無(wú)汗和大小便失禁，無(wú)感覺(jué)障礙，頭顱CT掃描也未見(jiàn)異常。尸檢病理結(jié)果顯示在脊髓前角和中間外側(cè)角發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的神經(jīng)元損害。在Malamud等[7]報(bào)道的8例同樣表現(xiàn)為遲緩性四肢癱瘓的熱射病患者，病理學(xué)檢查并未在脊髓發(fā)現(xiàn)病變。Mehta等[30]報(bào)道1例患者在發(fā)生熱射病11年后出現(xiàn)了遲緩性癱瘓、無(wú)汗和大小便失禁，在回顧其他7例四肢輕癱的下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)損害患者中，筆者提示一種潛在的神經(jīng)病理學(xué)改變：周?chē)窠?jīng)的熱損傷。四肢遲緩性癱瘓可能與脊髓前角細(xì)胞的嚴(yán)重?fù)p傷相關(guān)，無(wú)汗癥可能的解釋是中間外側(cè)核節(jié)前交感神經(jīng)元損傷。

綜上所述，熱射病的影像學(xué)表現(xiàn)具有一定特征性，對(duì)稱性、遲發(fā)性的小腦萎縮最常見(jiàn)，同時(shí)也可累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)多個(gè)部位及周?chē)窠?jīng)。影像學(xué)可發(fā)現(xiàn)熱射病后腦組織缺血、出血、梗死、炎性反應(yīng)等多種性質(zhì)病變。熱射病急性期CT和MRI可明確是否存在腦水腫及腦出血，以指導(dǎo)急性期治療。DWI能早期敏感發(fā)現(xiàn)細(xì)胞毒性水腫，SWI能早期敏感檢測(cè)顱內(nèi)微出血灶，MRI多種序列能互補(bǔ)地發(fā)現(xiàn)這些病變[4]，DTI和MRS對(duì)于判斷熱射病嚴(yán)重程度及預(yù)后有重要參考價(jià)值。熱射病的早期診斷主要依靠病因和臨床表現(xiàn)，早期的影像學(xué)損傷并不突出，所以影像學(xué)檢查對(duì)熱射病的早期診斷價(jià)值仍值得進(jìn)一步探討；但影像學(xué)對(duì)熱射病患者的預(yù)后評(píng)估有重要作用。

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（2016-01-27 收稿 2016-03-18 修回）

（責(zé)任編輯 宋宮儒）

Research progress on neuroimaging of heat stroke

ZHANG Yun and WU Shiwen.Department of Neurology,General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces,Beijing 100039,China

WU Shiwen,E-mail:wu shiwen@yahoo.com

Heat stroke is a life-threatening illness.With deepening understanding of its mechanism,the importance of neuroimaging examination has been increasingly acknowledged in the diagnosis of heat stroke.The neuroimaging features in heat stroke have certain characteristics,and applying various neuroimaging techniques can provide important references for its clinical diagnosis,treatment and prognosis.In this paper,the author analyzed the material of heat stroke cases published at home and abroad,and summarized the research progress of neuroimaging of heat stroke.

heat stroke；neuroimaging

R594.11

10.13919/j.issn.2095-6274.2016.04.014

國(guó)家發(fā)改委衛(wèi)星專項(xiàng)基金項(xiàng)目（NO.發(fā)改辦高技[2013]2140）

張 云，碩士研究生在讀，E-mail:83997297@qq.com

100039 北京，武警總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科

吳士文，E-mail：wushiwen@yahoo.com

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