口服百草枯中毒肺損傷的胸部CT表現(xiàn)與預(yù)后關(guān)系分析

張勇良，黎劍宇，張秉權(quán)，曾慶思, 吳天瓊

百草枯，化學(xué)名為1-1-二甲基-4-4聯(lián)吡啶陽(yáng)離子鹽，是一種高效的非選擇性接觸型除草劑，在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用，對(duì)人畜具有很強(qiáng)的毒性，且無(wú)特效解毒藥，口服中毒病死率極高[1]。早期許多研究表明，百草枯中毒的病死率與血漿百草枯濃度和口服百草枯劑量有很高的相關(guān)性[2]。在我院收治的患者中，最低致死量為5 mL的20%水溶液。但是相當(dāng)多的死亡患者血中百草枯濃度并不高，所以單純檢測(cè)血中百草枯濃度不足以有效評(píng)估患者的預(yù)后。百草枯中毒后可造成人體多臟器功能衰竭，其中肺部為最主要的靶器官，進(jìn)行性的呼吸衰竭為其最常見(jiàn)的死因[1]。本文搜集我院收治的78例口服百草枯患者，回顧性分析其臨床及CT表現(xiàn)，旨在探討百草枯中毒患者胸部CT表現(xiàn)與臨床預(yù)后的相關(guān)性。

材料與方法

1. 病例資料

搜集2014年7月至2018年1月我院收治的口服百草枯中毒患者78例，病例入選標(biāo)準(zhǔn)：①口服百草枯后出現(xiàn)急性中毒癥狀且血液中檢測(cè)出百草枯；②行胸部CT檢查，經(jīng)臨床和影像學(xué)檢查除外其他基礎(chǔ)肺部疾病。78例百草枯中毒患者中男40例，女38例，年齡14～66歲，平均32.6歲；口服量最小為5 mL，最大為360 mL。所有患者早期均出現(xiàn)惡心、 嘔吐、舌咽及胸骨后疼痛、上腹痛等癥狀；隨著病情進(jìn)展，出現(xiàn)不同程度的呼吸系統(tǒng)及心肝腎功能受損癥狀。治療上予以洗胃、灌腸、毒物吸附、血液灌流聯(lián)合血液透析、激素及環(huán)磷酰胺沖擊治療及其他對(duì)癥支持治療。根據(jù)患者最終預(yù)后將78例患者分為生存組和死亡組，其中生存組40例， 死亡組38例。

2. 檢查方法

78例患者于攝入百草枯后早期(1～7 d)、中期(7～14 d)、晚期(14 d以后)行胸部CT檢查。CT檢查采用Toshiba Aquilion 16層螺旋CT機(jī)，掃描參數(shù)：管電壓120 kV，自動(dòng)管電流，螺距為1.0，采集矩陣為512×512，層厚1 mm。在患者狀態(tài)許可情況下行深吸氣末屏氣掃描，掃描范圍從肺尖到肺底。掃描完成后采用多平面重組(multi-planar reformation，MPR)技術(shù)行冠狀面、矢狀面重建，重建層厚1～3 mm，層間距1～3 mm。由兩位副主任影像診斷醫(yī)師在圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication system，PACS)工作站上分析圖像，并對(duì)CT征象進(jìn)行歸納、總結(jié)。

3. 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

1.一般資料

生存組40例，其中男22例，女18例，平均年齡(30.8±12.6)歲，口服劑量為(17.3±18.0) mL，最小劑量5 mL，最大劑量75 mL。死亡組38例，其中男18例，女20例，平均年齡(34.6±14.7)歲，口服劑量為(70.1±99.3) mL，最小劑量5 mL，最大劑量360 mL。死亡組患者口服劑量大于生存組，兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z值=-4.403，P<0.001)；將口服劑量(TD)分為3組，口服劑量≤30 mL時(shí)病死率為32.7%(18/55)，而口服劑量>30 mL時(shí)病死率則高達(dá)86.9%(20/23)，3組間病死率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2值=20.902，P<0.01,表1)。

表1 兩組百草枯中毒病例口服劑量(TD)與預(yù)后的關(guān)系

2.兩組百草枯中毒患者肺部損傷CT征象統(tǒng)計(jì)

生存組患者40例，6例肺部損傷CT征象完全為陰性，34例陽(yáng)性；死亡組38例均為肺部損傷CT征象陽(yáng)性。各CT征象出現(xiàn)在兩組中的例數(shù)分別為(生存組:死亡組)：肺紋理增多(31:36)、胸膜下線(27:33)、胸膜下條片狀滲出(26:20)、磨玻璃影(20:33)、實(shí)變影(13:21)、肺纖維化(12:20)、支氣管擴(kuò)張(5:3)、胸膜增厚(26:12)、胸腔積液(16:6)、氣胸(1:6)、縱隔/皮下氣腫(1:12)、肺過(guò)度充氣(6:24)。兩組患者的肺部損傷CT征象中，出現(xiàn)較多的征象(構(gòu)成比>40%)包括肺紋理增多、胸膜下線、胸膜下條片狀滲出、磨玻璃影、胸膜增厚、實(shí)變影、肺纖維化。死亡組出現(xiàn)肺紋理增多、胸膜下線、磨玻璃影、實(shí)變影、肺纖維化、肺過(guò)度充氣、縱隔/皮下氣腫等征象的比例高于生存組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表2)。生存組患者常出現(xiàn)的征象早期有局限性磨玻璃影，經(jīng)治療后僅遺留少許纖維灶(圖1)；死亡組患者較早期可出現(xiàn)外周磨玻璃影，中心表現(xiàn)為代償性肺過(guò)度充氣(圖2)；隨著病情發(fā)展，磨玻璃影范圍擴(kuò)大，并可能出現(xiàn)氣胸、縱隔/皮下氣腫(圖3)。部分重癥患者早期即表現(xiàn)為彌漫性磨玻璃影(圖4)。

表2 兩組患者肺部損傷CT征象的構(gòu)成比與組間比較 (n，%)

圖1 男，37歲，口服百草枯20%水溶液5mL，中毒后第26天痊愈出院。 a)中毒后第5天，左上肺胸膜下局限性磨玻璃影(箭)；b)中毒后第26天，磨玻璃影吸收，出現(xiàn)局限性纖維化(箭)。 圖2 男，19歲，口服百草枯20%水溶液10mL，中毒后第17天死亡。a)中毒后第5天，雙肺外周廣泛性磨玻璃影(黑箭)及胸膜下線，合并肺過(guò)度充氣(白箭)； b)同一次掃描MPR冠狀面重建圖像。 圖3 女，16歲，口服百草枯20%水溶液10mL，中毒后第20天死亡。 a)中毒后第17天，雙肺彌漫性磨玻璃影，右側(cè)大量氣胸(箭)； b)同一次掃描MPR冠狀面重建圖像示縱隔氣腫、皮下氣腫(箭)。 圖4 男，16歲，口服百草枯20%水溶液10mL，中毒后第16天死亡。 a)中毒后第4天，雙肺彌漫性磨玻璃影； b)同一次掃描MPR冠狀面重建圖像。

兩組間出現(xiàn)比例存在差異(P<0.05)且構(gòu)成比較高(>40%)的CT征象包括肺紋理增多、胸膜下線、磨玻璃影、胸膜增厚、實(shí)變影、肺纖維化。將上述征象根據(jù)病變范圍共分為5個(gè)等級(jí)，通過(guò)描繪ROC曲線，分析上述征象評(píng)估百草枯中毒患者預(yù)后的價(jià)值(表5～10)，結(jié)果顯示上述征象的AUC值范圍為0.66～0.93(表3)。

表3 兩組患者CT征象對(duì)預(yù)后判斷的價(jià)值

注：根據(jù)病變范圍共分為5個(gè)等級(jí)，即1:無(wú)，2:少許，3:局限，4:多發(fā)，5:廣泛。

討 論

1.百草枯中毒機(jī)制

百草枯常用濃度為20%水溶液，以口服中毒最為常見(jiàn)、病情最為嚴(yán)重，人體吸收后可迅速分布于全身各組織。有研究表明，百草枯在肺內(nèi)的濃度是血濃度的10～90倍，表現(xiàn)為嚴(yán)重的肺損傷，這主要由于肺內(nèi)氧含量高而抗氧化劑濃度低，因而對(duì)肺組織具有較強(qiáng)的親和力。肺中毒機(jī)制與超氧離子的產(chǎn)生有關(guān)，百草枯吸收后主要蓄積于肺組織，被肺泡I、II型細(xì)胞主動(dòng)吸取和轉(zhuǎn)運(yùn)，線粒體還原酶II、細(xì)胞色素C還原酶催化，產(chǎn)生超氧化物陰離子，造成細(xì)胞破壞，最終導(dǎo)致纖維化[3,4]。肺部的基本病變?yōu)樵鲋承约?xì)支氣管炎和肺泡炎[5]，早期可因肺水腫、肺內(nèi)彌漫性血管內(nèi)凝血和透明膜形成等導(dǎo)致急性呼吸窘迫綜合征 (acute respiratory distress syndrome，ARDS)；中后期仍存活的患者因肺泡滲出物機(jī)化、成纖維細(xì)胞增生、肺泡間質(zhì)增厚，發(fā)生輕重不一的肺間質(zhì)纖維化；患者最后多死于呼吸衰竭。

圖5 肺紋理增多ROC曲線圖。 圖6 胸膜下線ROC曲線圖。 圖7 磨玻璃影ROC曲線圖。 圖8 胸膜增厚ROC曲線圖。 圖9 肺實(shí)變影ROC曲線圖。 圖10 肺纖維化ROC曲線圖。

2.口服劑量與肺損傷程度之間的關(guān)系

相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，百草枯中毒肺損傷的程度與口服劑量或血液濃度呈正相關(guān)[2]。本組78例患者中生存組患者口服劑量較小，死亡組患者口服劑量較大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。但實(shí)際工作中對(duì)部分患者中毒劑量的估計(jì)存在很大困難，且部分患者口服劑量較低卻出現(xiàn)明顯中毒癥狀甚至死亡，如本研究死亡組中有7例口服劑量≤10 mL，出現(xiàn)這種情況的原因可能有以下幾點(diǎn)：①口服劑量大多來(lái)源于患者或家屬口述，存在一定誤差；②口服百草枯后多數(shù)患者有嘔吐反應(yīng)，部分患者會(huì)主動(dòng)催吐，或就診后進(jìn)行催吐、洗胃等，造成實(shí)際攝入量與口服百草枯劑量有一定差異；③口服百草枯時(shí)患者機(jī)體狀態(tài)不同，如空腹或餐后可能導(dǎo)致吸收程度的不同。單純以劑量評(píng)估中毒損傷程度并不嚴(yán)謹(jǐn)，因此結(jié)合胸部CT表現(xiàn)對(duì)推測(cè)病程、評(píng)估預(yù)后、指導(dǎo)臨床治療具有重要意義。

3.百草枯中毒肺損傷主要CT表現(xiàn)及病變特點(diǎn)

既往研究已證實(shí)，百草枯中毒肺部損傷的典型改變是一個(gè)滲出-實(shí)變-纖維化的病理改變過(guò)程[6-9]， CT表現(xiàn)與其病理過(guò)程具有較好的一致性，CT表現(xiàn)具有分期特征。百草枯中毒肺損傷病變分布特點(diǎn)為早期主要分布于肺外周胸膜下，雙肺下葉背段及后基底段最先出現(xiàn)，隨著時(shí)間推移及病情進(jìn)展，病變范圍逐漸從外向內(nèi)進(jìn)展。病變?cè)缰衅谝詽B出為主，具體CT表現(xiàn)包括肺紋理增多、胸膜下線 、胸膜下條片狀滲出、不同范圍的磨玻璃影、實(shí)變影等。中晚期逐漸出現(xiàn)纖維化，按病情輕重表現(xiàn)為局限性索條影、多發(fā)纖維灶；嚴(yán)重者出現(xiàn)雙肺多發(fā)網(wǎng)格及蜂窩影等肺間質(zhì)纖維化征象，并繼發(fā)牽拉性支氣管擴(kuò)張；部分患者出現(xiàn)氣胸、縱隔/皮下氣腫、心包積液以及合并其他肺部感染等。

本組病例中死亡組出現(xiàn)肺紋理增多、胸膜下線、磨玻璃影、實(shí)變影、肺纖維化、肺過(guò)度充氣、縱隔/皮下氣腫的比例高于生存組，其原因是中毒損傷較輕患者肺部早期不出現(xiàn)或僅小范圍出現(xiàn)滲出，中晚期部分患者病變可完全吸收，部分殘留纖維機(jī)化病變。中毒損傷較重患者早期出現(xiàn)明顯滲出且持續(xù)存在，病變較少吸收，部分患者因彌漫性滲出早期死亡，部分患者中晚期逐漸纖維化導(dǎo)致肺功能下降，由于滲出或纖維化病變范圍較大導(dǎo)致殘留的肺組織出現(xiàn)代償性過(guò)度充氣，最終出現(xiàn)呼吸衰竭。以上表明出現(xiàn)肺部CT征象的范圍及動(dòng)態(tài)變化對(duì)預(yù)后具有重要提示意義。

本組78例百草枯中毒患者中共出現(xiàn)縱隔/皮下氣腫13例，其中只有1例患者存活，提示出現(xiàn)縱隔/皮下氣腫是百草枯中毒患者預(yù)后不良的標(biāo)志，一旦出現(xiàn)縱隔/皮下氣腫，生存率極低，與相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道一致[10]。形成縱隔/皮下氣腫的原因，目前主要有兩種學(xué)說(shuō)：①百草枯溶液對(duì)軟組織的強(qiáng)腐蝕作用，使食管壁局部糜爛進(jìn)而破潰，氣體進(jìn)入形成縱隔氣腫。②肺泡內(nèi)液體滲出物不斷增多導(dǎo)致肺泡內(nèi)壓增高，引起肺泡破裂，氣體進(jìn)入肺間質(zhì)，再沿血管鞘膜進(jìn)入縱隔，形成縱隔氣腫，也可進(jìn)入頸、胸部引起皮下氣腫，若形成胸膜下肺大皰可發(fā)生破裂引起自發(fā)性氣胸。

本研究通過(guò)ROC曲線判斷相關(guān)CT征象評(píng)估預(yù)后的價(jià)值，結(jié)果顯示肺紋理增多、胸膜下線、磨玻璃影等早期滲出征象的診斷效能較高，AUC達(dá)0.87～0.93，其中磨玻璃影的診斷效能最高，AUC為0.93，敏感度為94.74%。因百草枯中毒肺損傷的典型改變?yōu)闈B出-實(shí)變-纖維化的病理改變過(guò)程，提示是否出現(xiàn)早期滲出對(duì)判斷疾病的發(fā)展及預(yù)后具有重要意義。李競(jìng)等[11]認(rèn)為，肺部磨玻璃病變的范圍在預(yù)后的判斷上具有重要意義，甚至是評(píng)估百草枯中毒患者預(yù)后的一項(xiàng)最有意義的影像學(xué)指標(biāo)，磨玻璃病變的范圍越大，患者的預(yù)后越差。磨玻璃影在本組78例百草枯中毒患者的CT分布特點(diǎn)為：早期以肺外周胸膜下分布為主，逐漸或迅速向中心發(fā)展，中毒后肺損傷較輕者累及范圍小，重者累及范圍大；生存組40例中出現(xiàn)磨玻璃影的范圍為胸膜下小灶性分布10例，胸膜下多段局限性分布9例，僅有1例累及雙肺上葉呈整葉分布；死亡組38例中無(wú)論存活時(shí)間長(zhǎng)短，磨玻璃影均呈雙肺多發(fā)或彌漫分布，最后累及全肺各個(gè)肺葉。本研究結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道一致，表明了磨玻璃影在評(píng)估百草枯中毒預(yù)后中的重要性和準(zhǔn)確性。

綜上所述，口服百草枯中毒患者的胸部CT表現(xiàn)對(duì)推測(cè)病程、評(píng)估預(yù)后、指導(dǎo)臨床治療具有重要意義。在口服百草枯中毒患者的胸部CT征象中，尤以磨玻璃影的范圍及肺過(guò)度充氣、縱隔皮下氣腫的有無(wú)與臨床預(yù)后的關(guān)系最為密切，能為臨床預(yù)后的判斷提供重要的影像學(xué)依據(jù)。