脑质子磁共振波谱显示一氧化碳中毒致迟发性脑病后灰质中 N-乙酰天冬氨酸/肌酸的可逆性：病例报告
抽象的
我们希望找到一氧化碳中毒晚期脑病患者的长期预后预测指标。我们在此提供首批数据，这些数据表明，通过脑质子磁共振波谱法测量一氧化碳中毒患者脑内特定物质的完全可逆性模式。这可能为临床医生在评估患者预后时提供重要信息。
我们报告了一名 40 岁白人女性的病例，该女性患有严重的一氧化碳中毒，在多座位舱中接受了五次高压氧疗法（100% 氧气，配有呼吸机，在 2.8 个绝对大气压下暴露 90 分钟）。最初，我们的患者在住院三天后完全康复，但在清醒四周后出现脑病。使用脑质子磁共振波谱检查脑部显示 N-乙酰天冬氨酸与总肌酸比率急剧下降，灰质中乳酸水平升高。随后，我们的患者又接受了六次高压氧疗法，但恢复程度很小。在六个月的随访中，我们的患者的认知和神经肌肉协调能力显着改善。值得注意的是，复发时的脑质子磁共振波谱测量结果与随访时（损伤后 217 天）的测量结果相比，显示枕骨中部灰质的严重异常完全逆转，白质部分逆转。
本病例表明，脑质子磁谱可为急性一氧化碳中毒后出现迟发性脑病的患者提供有关脑代谢的宝贵信息。据我们所知，灰质中 N-乙酰天冬氨酸与总肌酸比率的完全逆转以前从未被描述过，这表明严重的初始测量结果可能无法预测患者的长期不良预后。
介绍
一氧化碳 (CO) 是一种无刺激性气体，仍然是全球中毒相关死亡的主要原因 [1]。急性低剂量 CO 中毒似乎会导致可逆性的神经心理障碍 [2]，而高剂量暴露的患者可能表现出复杂的临床模式。在后一种情况下，在急性期最初恢复后的三天到四周的清醒间隔后，可能会出现迟发性脑病和神经精神后遗症 [3]。虽然神经精神症状很常见，但迟发性脑病是一种罕见且解释不清的并发症。然而，这种情况对于这组患者的预后很重要。目前，尚无治疗迟发性脑病的有效方法，需要阐明确切的病理生理机制。
磁共振成像 (MRI) 常用于显示 CO 中毒患者的脑部异常情况，尽管 T2 加权图像上的高信号区域可能代表各种组织学变化，因此准确解释这些区域存在一些困难 [4]。此外，苍白球病变通常被认为是 CO 中毒的典型症状，但尽管存在临床和神经心理障碍，MRI 扫描结果有时仍处于正常范围内 [5]。
脑质子磁共振波谱 (MRS) 可提供 MRI 无法显示的 CO 中毒患者脑功能的宝贵信息。这是一种非侵入性方法，可让临床医生监测脑中的神经化学物质，从而为 CO 中毒的病理生理学提供新的见解，并可能帮助临床医生评估急性 CO 中毒后出现慢性功能障碍的风险 [6]。尤其是，需要晚期脑病的预测标志物，以便对患者进行适当的分类以进行高压氧治疗 (HBOT)。然而，关于 MRS 作为 CO 中毒后诊断和预后工具的文献很少 [6–9]。
为了提供更多关于 CO 对中枢神经系统的影响及其与 MRS 相关性的信息，我们报告了一例急性 CO 中毒后出现迟发性脑病的患者的病例，该患者的 MRS 测量结果显示出不寻常的可逆性模式。
病例介绍
一名原本健康的 40 岁白人女性，吸烟者，被发现昏迷在烟雾弥漫的房间内，靠近开放式壁炉。她躺在她的两只狗旁边，一只已经死亡，一只濒临死亡。暴露时间未知。急救医疗服务到达时，我们的患者出现全身性癫痫发作。她被送往最近医院的重症监护室，处于昏迷状态，格拉斯哥昏迷评分为 3。动脉血气样本分析显示代谢性酸中毒和低氧血症，pH 值为 7.29。她的碳氧血红蛋白 (COHb) 水平为 22.6%。除了白细胞增多 (18.9×109/L) 外，血清生化和全血细胞计数无异常。她最初的脑部计算机断层扫描 (CT) 和腰椎穿刺正常。由于患者神经症状严重，我们为患者插管并转至三级医院，在接触 CO 后六小时内在多位高压氧舱（意大利里窝那 Drass Galeazzi 水下技术公司）开始高压氧治疗。经过五次高压氧治疗（90 分钟暴露于 2.8 个绝对大气压，(ATA)），呼吸 100% 氧气，使用呼吸机（Siaretron 1000 IPERTM；意大利博洛尼亚 Siare Engineering International 公司），患者完全康复。入院三天后出院。然而，出院 28 天后，她出现头痛，几个小时后被发现神志不清，赤脚站在雪地里。入院后，检查发现她患有运动不能性缄默症、肌肉僵硬和尿失禁。她的脑部 CT 扫描显示幕上白质中存在弥漫性低密度区，随后的 MRI 扫描证实了这些发现，显示白质中弥漫性 T2 信号增高，并蔓延至内囊（图 1）。苍白球信号正常，而壳核的 T2 信号略有升高。右顶叶皮质下区域存在 12 毫米的急性出血。弥散加权图像显示白质中弥漫性信号增高，但表观弥散系数仅在半卵圆中心较小的斑块区域中降低。
图 1
复发后和六个月随访时以 3 特斯拉测量的磁共振检查。T2W，T2 加权磁共振成像；DWI，扩散加权磁共振成像；ADC，表观扩散系数。CSO，半卵圆中心；WM，枕顶白质；GM，中枕灰质；T2 加权磁共振成像、扩散加权磁共振成像和表观扩散系数图像与从半卵圆中心、枕顶白质和中枕灰质测量的短回波时间磁共振波谱一起显示。
在枕顶白质 (WM)、枕中部灰质 (GM) 和半卵圆中心 (CSO) 中以 3 特斯拉测量的短回波时间 MRS 显示乳酸、脂质和大分子严重增加。此外，还观察到 N-乙酰天冬氨酸 (NAA) 与总肌酸 (Cr) 比率急剧下降。CSO 中总胆碱 (Cho) 与 Cr 比率和肌醇 (mI) 与 Cr 比率增加，WM 中 mI/Cr 增加（表 1）。脑电图显示背景活动减少，无阵发性或局灶性发作。这些发现表明存在严重的白质脑病。我们的病人在接下来的六天里接受了高压氧疗法，包括三次 90 分钟的治疗，每次 2.8 ATA 呼吸 100% 氧气，使用呼吸机，随后三次 90 分钟的治疗，每次 2.4 ATA 呼吸 100% 氧气，使用头罩。在高压氧疗法期间，她的临床状况仅有微小改善，我们的病人注意力、语言流畅性和执行功能严重受损。此外，我们的病人表现出模仿能力减退。由于神经系统后遗症，我们的病人出院后被送往神经康复中心。
在六个月的随访中，认知能力显著改善；我们的患者清醒、警觉且定向力强。她的运动、感觉和小脑功能正常。MRI 扫描显示明显改善，但 WM 中的 T2 信号仍略有升高。MRS 显示显著改善（图 1）。在 GM 中，MRS 已恢复正常，与神经元恢复一致。在 WM 和 CSO 中，NAA/Cr 几乎恢复正常，乳酸 (Lac) 不再明显检测到（表 1），mI/Cr 进一步增加，与慢性神经胶质增生一致。我们的患者在日常生活中可以独立活动，但抱怨容易疲劳以及记忆力和注意力受损。
讨论
本病例中不同寻常且非常引人注目的发现是 GM 中 NAA/Cr 严重降低和 Lac 升高的可逆性模式，以及 WM 中的部分逆转。MRS 异常的逆转，尤其是 GM 中完全恢复正常，据我们所知，以前从未有过描述。同样，MRI 也得到了显著改善，就像中毒性脑病后可能看到的那样 [10]。
NAA 减少反映了神经元和轴突的退化或包括线粒体功能障碍在内的暂时性功能障碍。然而，NAA 的作用尚未完全了解，这反映在一名功能正常的智力迟钝儿童中 NAA 完全缺失 [11]。在缺血或缺氧条件下，由于无氧糖酵解，Lac 会升高，但在线粒体功能障碍期间也会升高。Cho 升高表明所有细胞膜均发生降解，如脱髓鞘 [12] 或细胞膜周转改变。在这种情况下，NAA/Cr、Lac 和 Cho/Cr 水平异常表明神经元功能、膜代谢和无氧代谢紊乱。早期 NAA/Cr 降低、Cho/Cr 升高以及 Lac 升高通常被认为是负面预后体征 [6]。然而，尽管最初症状严重且 MRS 测量结果为阳性，但本例中的患者恢复了良好的神经功能。因此，这些结果与该领域的其他知识形成鲜明对比。
一氧化碳介导的脑病与大脑白质的弥漫性脱髓鞘有关 [6]。然而，确切的病理生理学仍不清楚。一种可能的解释可能是氧化应激导致炎症级联反应，但神经病理学后遗症不能仅用缺氧应激来解释 [13]。Thomet 等人证明，一氧化碳介导的脑病与大鼠脑对结构髓鞘碱性蛋白的适应性免疫反应有关 [14]。该机制的一个要素可能是线粒体功能障碍，恢复后可能会逆转。在随访中消失的严重升高的乳酸支持了这种假设。
一些导致恢复的机制可能可以通过在中毒急性期使用高压氧治疗的潜在益处来解释 [3]。一项关于高压氧治疗一

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