中毒性脑损伤神经影像学表现（一）

摘要：在众多复杂的医学问题中，各种药物和代谢物的神经毒性作用常常被忽视。然而，随着磁共振成像技术的出现，这些物质的神经作用越来越被人们所认识。这些物质包括外源性和内源性代谢物，它们的表现可能难以识别。其神经毒性作用的可逆性依赖于及时的神经影像学表现来提醒医师并启动适当的治疗。本文介绍了各种代谢产物的神经毒性，并对其磁共振成像特点进行了总结。

简         介

中枢神经系统受到各种内源性和外源性物质的不利影响。这些物质会引起神经系统微观结构可逆的或不可逆的的改变，这取决于暴露时间。常常临床症状是非特异性的，神经影像在正确及时地明确病因上起着重要的作用。常规MR成像技术有助于明确脑的结构损伤，而先进的成像技术，包括磁共振波谱、核磁灌注成像、核磁功能成像，单光子发射断层扫描，或PET，可检测脑内的生化改变，血流变化，和脑的反应性。

了解这些疾病的潜在病理生理机制、临床表现和分型，对放射科医生制定恰当的鉴别诊断是至关重要的。在这篇综述中，我们讨论了大脑中内源性和外源性物质的异常积累相关的MRI表现，关注于结构而不是功能成像表现。首要目标是帮助神经放射学医生解释一些复杂的神经毒性脑病病例。各种内源性和外源性神经毒物在表1和表2列出。

图1 不同内源性中枢神经系统毒物

正常代谢物高浓度或低浓度引起的毒性

葡萄糖，氨，锰，铜，铁，铅，锌，胆红素

（核黄疸）、甲状腺疾病、甲状旁腺疾病

内源性代谢物微量中毒

酮、乳酸、黄曲霉毒素、活性氧、亚硝胺

表2 不同外源性中枢神经系统毒物

药物滥用：酒精（包括甲醇）、可卡因、海洛因、大麻、安非他命，以及它们的衍生物如3、4甲烯二氧甲苯丙胺（或“摇头丸”），阿片类药物，大麻和吸入挥发性物质，包括戊基和丁基亚硝酸盐

神经毒性的药物：氨甲喋呤，环孢霉素，贝伐单抗（Avastin），叶酸拮抗剂，抗癫痫药物、氧化亚氮、巴比妥类、维生素A、合成维A酸、类固醇、肝素

其他：一氧化碳、氰化物、放射治疗，毒液

高浓度或低浓度正常代谢物毒性

在这篇文章中，将详细讨论下列内源性物质：葡萄糖，氨，锰，铜，酮和乳酸。 人体血浆中这些物质的浓度以mmol为单位。它们可能以电离的形式存在（如NH3以NH4+的形式存在，离子形式不能渗透细胞膜）或中性形式（如葡萄糖，主要经主动转运和被动转运）。这些代谢物过多或不足，对脑实质是有毒的，详情如下。

葡萄糖

血糖水平升高或降低会对中枢神经系统产生不利影响，可发生于糖尿病病人。低血糖症可能是由胰岛素或口服降糖药过量，或尚未诊断的胰岛素瘤，或其他重症疾病如脓毒症、肾衰竭或肝衰竭。低血糖的神经症状是非特异性的，包括无力、意识模糊、惊厥、昏迷。如果及时发现早期低血糖对神经系统的损伤是可逆的，其预后取决于严重低血糖所持续的时间。延误诊断和治疗可能导致预后不良，甚至死亡。低血糖患者MRI典型表现为大脑皮层的T2高信号病灶，特别是在颞叶和海马。此外，还可以看到大脑皮层、海马和基底神经节弥散受限。Kang等在最近的一篇文章中描述了低血糖脑病的可逆的弥散受限的区域 。典型部位位于内囊后肢、大脑皮层、半卵圆中心、海马和基底节区。MRI的可逆性不仅是评估预后的一个指标，且可鉴别低血糖所致脑病与其他神经系统疾病如卒中、癫痫以及其它代谢紊乱。最近已证实，白质对低血糖较以前所认为的更敏感。此外，这些白质异常可以早期出现，可不伴灰质损伤，并可能导致不可逆转的损害。血糖即时恢复时可见暂时性白质弥散受限，而广泛的皮层限制性扩散往往与不良结局和死亡相关。磁共振波谱与传统的磁共振成像相结合有助于早期发现细微异常。氢质子磁共振波谱可以观察到乳酸增加，然而，用碳13磁共振波谱可以更好地描述脑葡萄糖代谢改变，包括轻度低血糖患者。同时，要知道低血糖的核磁表现与CJD类似，但这两种疾病从临床表现上很容易区分。

高血糖损伤（酮症酸中毒）的确切机制尚未明确。其中一个可能的机制是高血糖可诱发癫痫发作。其他可能的机制包括脑组织乳酸产生增多，导致局部脑组织酸中毒、自由基生成增多，破坏血脑屏障。代谢活跃的大脑区域最易发生高血糖，包括运动皮质区、基底节区和视皮质区（图2）。T1W1的壳核高信号是非酮症性高血糖的特征性发现。尽管癫痫发作的大多数病例无结构损伤，但癫痫发作的起源决定了CT或MRI所累及的脑区。高血糖导致酮症酸中毒的颅内磁共振成像的发现是由于血酮的升高，这在介绍酮体的毒性时有详细的描述。

图1 低血糖 女性，55岁，高血糖急性发作，应用胰岛素治疗后，自感不适，当即测血糖为35mg/dl。轴位T2（A）和FLAIR（B）可见皮质（白色箭头）和基底节（黑色箭头）弥散受限高信号（C）和皮质增强(D)。丘脑豁免，MRS，TE135，显示NAA降低和Lac升高（E）。

图2 非酮症性高血糖 患者女性，18岁，患有1型糖尿病，其轴位T2（A）和FLAIR（B）可见双侧壳核（白色箭头）和枕叶内侧皮层（黑色箭头）高信号。DWI（C）和ADC图（D）显示弥散受限。

氨

氨主要来源于肠道，然后由肝脏经门脉循环吸收。肝衰竭或门脉分流术后的患者血氨水平升高，可导致肝性脑病。增加的氨可通过血脑屏障进入大脑，然后在星形胶质细胞内通过谷氨酰胺合成酶的作用将氨转变为无毒的谷氨酰胺。脑内氨升高可引起细胞毒性和血管源性水肿，其影像学上分别表现为弥散受限和T2高信号。急性肝性脑病的特点是累及丘脑、内囊后肢，与脑室周围白质（图3），其严重程度 与血氨水平相关。这些发现可在纠正高血氨后消失。慢性肝性脑病后高氨血症纠正后，其异常信号也是可逆的。

（A）FLAIR（B）DWI示双侧脑室周围和深部白质高信号，无弥散受限，提示血管源性水肿（A图中红色箭头）。在增强的T1W1上未见显著强化。D-F可见弥散受限相关的顶颞枕皮质轻微异常高信号，提示细胞毒性水肿（D和E的白色箭头）。

猛

锰通常经肝胆途径排泄，浓度过高时可对中枢神经系统产生不利影响。锰神经毒性可发生于肝硬化患者或者门体分流术患者，应用肠外营养者以及职业暴露（如焊接）者。通常情况下，锰中毒患者出现锥体外系受损的表现，包括运动和静止性震颤、强直。神经缺失症状多发生在苍白球（特别是内侧段）、黑质网状（包括致密部神经炎）时，很少累及纹状体。由于锰的顺磁效应， MRI表现为苍白球（图4）和黑质对称性T1高信号。另一个常见的锰沉积部位是垂体前叶。已有报道称，停止接触锰后，MRI的表现是可逆的，神经症状可完全消失。临床上，锰中毒应区别于帕金森病，通过前者早期的步态和平衡功能障碍，静止性震颤相对缺乏，轻度认知功能障碍，血清中锰的含量升高，左旋多巴无效或效果不佳。多种因素可导致基底节区损伤，双侧基底节信号异常主要是由毒性、代谢性、感染性和血管性等病因引起的。除锰外，其它可引起基底节信号异常有毒物质包括一氧化碳、甲醇、双硫仑、硫化氢、氰化物、甲基苯（甲苯）。

图4锰中毒。慢性肝性脑病病人基底节T1高信号（红色箭头），可能由于锰的毒性。

作者：李蒙蒙 卢丹丹 万莉译 保定市第一中心医院