急性高原低氧暴露下脑影像学改变

急性高原病（AMS）一般发生在海拔大于2500m，从平原快速上升到高原的情况下。症状包括头痛、恶心、食欲不振、疲乏、头晕等，-般在到达高原6～12h内出现，如海拔不继续升高，多在1～2d内缓解，但也有不到1%的人群病情会继续进展，表现为致命的高原脑水肿（HACE）。脑对于缺氧十分敏感，在低氧环境下脑氧代谢率也会升高，因此人体会有一些代偿机制来维持充足的氧供，其中包括通气频率、心率、红细胞压积的增加等。对于AMS确切的病理生理机制目前尚不清楚，现有的共识认为AMS和HACE在临床.上具有许多相似的特点，两者可能是同一疾病谱的不同阶段。

1.急性高原低氧暴露脑体积的变化与AMS的关系

1985年Ross提出了“tight-fit hypothesis"假说，该假说认为颅骨的容积是一定的，因此脑、血液、脑脊液的体积总和也是恒定的。如其中一项的体积发生改变，其他一项或两项也会发生相应的改变。在高海拔低氧环境下，脑体积占总体积比例高的人，脑脊液的调节能力有限，此时会造成颅内压的升高，脑组织进一步肿胀，产生高原头痛。已有多项研究对高原低氧下脑体积的变化进行了观察。结果表明，在低氧环境下脑体积会增加，但其原因有所不同。吸人浓度为12.4% O24.min脑体积增加8.2mL，脑脊液体积减少5%。Lawley等发现，在急性常压低氧（12% O2）暴露10h后脑体积增加，但主要是在灰质，同时与脑脊液体积下降具有一定相关性。经历10h的低氧增加了灰质的体积和脑体积，这种现象可能会引起颅内压的增高。另有研究发现，脑体积的增加也与白质有关。Sagoo等发现，在常压低氧（12% O2）暴露22h后，总的脑实质体积增加，从基线1253mL增加到1282mL，并且脑灰质及白质体积均出现了增加。脑的总体积增加与脑脊液的减少同样具有明显相关性，并且脑白质体积的增加与“路易斯湖评分”明显相关。Verges等亦发现了类似的结果，但白质体积增加更为明显。该作者认为，脑白质可能对于血管源性水肿更敏感，因为脑白质密度较低，对于液体的侵袭抵抗力低。白质体积增加和表观弥散系数（apparent.diffusion cofficient，ADC）值升高提示白质细胞外的水分增加，可能与白质容积增加有关，而脑白质各向异性分数（fractional anisotropy，FA）值下降进一步支持了高原暴露下脑白质细胞外水分增加。另外一项研究也发现，暴露于常压模拟海拔4500m10h，脑白质的体积明显增加，ADC值则明显下降。

这些研究均发现在急性低氧后脑的总体积增加，灰质、白质均受累，ADC值增加，尤其是在胼胝体膝部和压部。ADC值在无症状的高原低氧人群有增高的趋势，在AMS人群ADC值下降比较明显。ADC值的减少可能代表了脑能量状态的下降，是AMS症状发生的重要预测因素。随着脑体积的增加，脑脊液体积出现了代偿性的减少。在高原低氧下，脑灌注明显增加，脑组织存在细胞毒性水肿及血管源性水肿，从而引起脑组织的肿胀。随着脑体积的增加，AMS症状越来越明显，两者具有一定的相关性。现有的研究结果提示，急性高原低氧后可引起脑体积的增加（包括灰质和白质），进而引起颅内压升高导致AMS的发生。(https://www.daowen.com)

2.急性高原低氧暴露颅内静脉系统与AMS的关系

近期的研究表明，急性高原低氧暴露后颅内静脉系统异常与AMS敏感性有关。相比脑脊液和脑体积的变化，脑血流（Cerebral blood flow，CBF）的流人和流出对于颅内压的影响更大，轻度的不平衡就会对颅内压造成明显的影响。Lawley等发现，急性常压低氧（12%O2）暴露10h颅内较小的横窦和高原头痛中度相关。应用磁共振静脉成像（Magnetic resonance venography，MRV）发现静脉评分和头痛强度之间有明显的联系，存在单侧的横窦优势。当高原低氧下CBF增加时，引起近端的静脉淤血，从而增加了颅内压，引起AMS的发生。受限的静脉窦形态，如静脉窦先天发育异常、狭窄可能是AMS的危险因素，或可加重AMS的症状。研究还发现，优势侧脑表面的静脉系统容积增加与灰质体积增加有关。Sagoo等进行了相似的研究，发现在低氧下上矢状窦和横窦无明显改变，但到低氧22h暴露时脑内深部小静脉显示受压迫，脑静脉容积从2h的116cm3下降到22h的97 cm3，该研究中也发现了下降的横窦容积趋势，但差异无统计学意义，可能与样本较少有关。这两项研究分别从大的静脉窦和脑深部小静脉两方面阐述了AMS的可能发病机制：高原低氧引起脑血管扩张，CBF增加，导致脑灰质、白质体积增加，进而压迫脑内深部小静脉，引起脑内深部小静脉体积下降。脑血管扩张只有静脉血流相应增加才能保持稳态。当个体存在静脉窦先天发育异常、狄窄时，或由于静脉系统本身解剖结构的特点，其血流调节能力极为有限，因此，在CBF增加时静脉回流不能相应地增加，导致毛细血管及静脉压增高，引起CBF回流受限，近端静脉淤血。而静脉淤血又加重脑组织肿胀，引起颅内压增高，最终出现AMS的症状。

3.视神经鞘直径与AMS的关系

学者们对高原低氧暴露人群视神经鞘直径（optic nerve sheath diameter，ONSD）的变化也进行了研究，而且在临床上也发现其变化与重症患者颅内压增高具有一定相关性。Verges等研究发现，在高原暴露期间，ONSD变化虽然差异无统计学意义，但3名ONSD增加最多的受试者头痛最为严重。因此推测，ONSD的扩大可能与高原病症状和颅内压增高相关。AMS症状与ONSD之间虽无明显相关，但在高原暴露早期AMS症状较严重的个体ONSD增加最大，提示其增加可能间接反映了高原初期颅内压的增高。该研究表明，ONSD与AMS可能具有一定的关联，评估ONSD并结合MRI一些参数，如脑白质水肿、脑容积、脑血流、颅内压等更有助于AMS的识别。