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成果名称: 急性一氧化碳中毒MRI多模态应用价值

成果登记号: 9612024Y1308

第一完成单位: 延安市人民医院

联 系 人: 李晖

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 生物医药与医疗器械

应用行业: 卫生和社会工作

学科分类: 临床医学其他学科(320.99)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 王生海,李海宁,张振显,韩文轩,孙天泽

成果简介:

一氧化碳中毒是全球急诊科常见的致死率和致残率较高的疾病之一,在我国发生的主要病因为生活意外中毒及工业职业中毒,而生活意外中毒主要发生在我国北方地区的每年冬季及冬春交界的季节。一氧化碳中毒一旦发生,可能引起机体多部位、多器官损害,严重时可导致急性中毒死亡,最初症状主要表现恶心、疲劳、呼吸急促、头痛、思维混乱和行动笨拙。一氧化碳中毒主要机制是一氧化碳与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白,一氧化碳与血红蛋白的结合力是氧气的20倍,而结合有一氧化碳的血红蛋白,再结合氧气很难向组织释放氧气,导致组织缺氧,其中脑组织和心肌对缺氧最敏感,因此最先受累的是脑组织,尤其是中毒后第2-60天急性一氧化碳中毒后迟发型脑病的发生,导致脑组织弥漫性脱髓鞘苍白球、大脑皮层下白质、深部白质以及胼胝体,以大脑半球深部白质最为常见,即双侧侧脑室周围及半卵圆中心弥漫对称性羊皮状、鹿角样稍长T1、长T2信号,FLAIR高信号,DWI扩散受限呈高信号临床表现以反应迟钝、表情呆滞、行动迟缓、记忆力减退或丧失,计算力减退或丧失、步态异常、大小便失禁、时间定向力减退或丧失,地点定向力减退或丧失,人物定向力减退或丧失,注意力不集中、言语交流障碍等精神神经症状,常以反应迟钝为首发症状本项目旨在确定与急性一氧化碳中毒迟发型脑病相关的独立危险因素,并建立预测急性一氧化中毒迟发型脑病发生概率的诺谟图。回顾性分析2015年9月至2021年6月诊断为ACOP的患者资料。患者分为两组:急性一氧化碳中毒迟发型脑病组和非急性一氧化碳中毒迟发型脑病组。通过单因素分析和多因素逻辑回归分析确定急性一氧化碳中毒迟发型脑病的独立危险因素。随后,构建诺谟图来预测急性一氧化碳中毒迟发型脑病的发生概率。

陕西位于中国北方,延安地处陕北,农村取暖主要依赖烧煤,因此延安地区一氧化碳中毒发病率一直居高不下。目前社会层面上一些地方政策为每家每户安装烟雾报警器来预防一氧化碳中毒,医疗层面一氧化碳中毒首次就诊于急诊科进行治疗。急诊科首先通过家属了解病史、嗅其衣物味道,其次通过血气分析、影像学检查来判断有无中毒及中毒程度,以往CT技术灵敏度低和信息量少,磁共振灵敏度高,但结构磁共振只显示重度一氧化碳中毒患者的双侧苍白球对称性异常信号,而大部分一氧化碳中毒患者结构磁共振表现阴性,这部分病人仍然表现出头痛、头晕等临床症状,可能与中毒后血液处于高凝状态下,脑血管微循环灌注受损有关,因此寻求比结构磁共振成像更敏感的功能磁共振成像方法也是本项目的主要研究内容。本项目的目的是利用体素内部相干运动(IVIM)成像技术评估急性一氧化碳中毒患者的微血管灌注和微结构完整性。本研究纳入13例急性一氧化碳中毒患者和15例健康受试者。采用3.0 T磁共振扫描仪采集IVIM,我们选择了10个ROI,分别是苍白球、尾状核、丘脑、海马、半卵圆中心、脑室周围、胼胝体、额叶、枕叶、颞叶和顶叶进行分析。我们发现急性一氧化碳中毒患者多个皮质区、皮质下白质区和皮质下灰质核团的IVIM灌注分数明显降低,半卵圆中心和皮质下多发个灰质核团IVIM扩散也指标明显降低。因此IVIM-DWI可能是评估急性一氧化碳中毒脑灌注和损伤的一种有前景的方法。

   急性一氧化碳中毒会引起复杂的神经系统影响,但一氧化碳暴露对内在大脑活动的影响仍不完全清楚,我们通过脑组织血氧水平依赖脑功能成像,利用静态和动态低频波动幅度(ALFF)分析了急性一氧化碳中毒引起的大脑活动变化及其与认知功能的关系、利用静息态功能磁共振成像的静态局部一致性和动态局部一致性研究急性一氧化碳中毒患者的自发脑活动改变。我们获得了31例ACOP患者和28例年龄和性别匹配的健康对照者的静息状态功能磁共振成像和临床数据。我们的研究结果显示,与健康对照组相比,急性一氧化碳中毒组在双侧额上回和左侧额中回表现出动态低频波动幅度增加,而左侧枕中回静态低频波动幅度减少,双侧额上回静态低频波动幅度增加; 急性一氧化碳中毒患者左侧颞下回、右侧颞中回、左侧楔前叶的静态局部一致性值及左侧颞下回、左侧额上回的动态局部一致性值明显升高,而左侧丘脑、右侧尾状核及颞上回的静态局部一致性值及右侧丘脑、右侧颞上回、右侧海马旁回的动态局部一致性值明显降低。血氧水平依赖脑功能成像的静态和动态相结合的方法可能为一氧化碳中毒引起的大脑紊乱背后的机制提供新的见解。

因此功能磁共振在急性一氧化碳中毒患者的神经系统检查方面不仅敏感性高,还能解释一些临床症状与神经系统的受损区的相关性以及一氧化碳中毒神

经系统受损机制,因此我们采用体素内不相干运动(IVIM)扩散成像和血氧水平依赖脑功能成像(BOLD)分别从脑血流灌注和脱氧血红蛋白浓度的变化对神经系统受损机制进行分析,从大脑供氧和耗氧方面着手进行研究。