新冠肺炎患者恢复期脑部微结构与脑血流的变化研究取得进展

华中科技大学同济医院与中国科学院精密测量科学与技术创新研究院开展合作，对急性期无特异性神经系统症状的新冠肺炎患者脑部结构微改变进行了研究，发现患者出院3个月后，重症患者表现出显著性的变化，尤其是脑血流与脑白质微结构，而轻症患者脑部结构变化轻微。该研究文章近日在《临床研究杂志》（Journal of Clinical Investigation）上在线发表。

截至目前，全球新冠肺炎（COVID-19）确诊病例超过1亿人，死亡病例250万余人。越来越多的证据表明，COVID-19不仅损害患者的呼吸系统，在感染初期也会对神经系统和其他脏器如肾脏、心脏产生一定影响。随着越来越多的新冠患者治愈出院，COVID-19对大脑的长期影响仍然未知，对于此类人群的后续观察显得尤为重要，有助于指导临床早期干预和治疗。因此，研究人员围绕COVID-19患者康复后对大脑的长期影响进行了研究。

这项研究纳入了在急性期无特异性神经系统症状的轻型和重型新冠肺炎患者，并分析了他们的临床资料信息；此外，研究团队从社区招募年龄、性别匹配的健康人群作为对照。在患者康复3个月后，基于3.0T临床磁共振成像设备对患者的大脑结构和血流信息进行采集（如T1 BRAVO，pcASL和DTI）和分析。通过对影像数据的预处理和后续分析统计，研究团队发现新冠肺炎患者在出院3个月后虽然头部常规MRI视觉上并无明显病变，但与健康对照相比，重症患者治愈后脑皮质厚度和脑血流量均显著降低（图1），这些区域主要集中在海马、岛叶等边缘系统区域，而其脑白质微结构的改变则更为广泛（图2）。

图1 重症患者康复3个月后相对于对照（A）和轻症患者（B）脑血流的变化，其中重症患者左侧脑岛的脑血流与患病期间血液中炎症因子（PCT）水平显著性正相关。

图2 重症患者康复3个月后大脑内白质体积相对于正常对照呈现显著下降趋势。

相对而言，轻症患者康复期的脑结构和血流变化非常轻微。进一步研究发现，脑微结构、脑血流量和白质纤维束影像学上的显著变化与患者发病期间的炎症因子水平呈现显著相关性（图3）。该研究提示，新冠患者体内炎症风暴诱发的间接损伤可能是康复期大脑影像学特征改变的关键因素，其他如低氧血症和血管内皮功能紊乱等也可能是潜在的原因。

图3 重症患者康复3个月后大脑白质纤维束体积的变化与患病期间血液中炎症因子IL-6的水平存在显著性相关性。

该研究提示新冠肺炎患者脑影像学存在异常改变，需要在患者康复过程中加以纵向监测，了解这些变化是否持续存在，以帮助临床医生了解新冠肺炎对人体潜在的神经系统损伤，为临床早期干预和治疗提供客观依据。

该项工作由华中科技大学同济医院朱文珍教授团队与精密测量院徐富强研究员团队合作完成。论文的共同第一作者为同济医院覃媛媛副主任医师、精密测量院吴金峰博士后、同济医院陈韬副教授，共同通讯作者为同济医院朱文珍教授和精密测量院王杰研究员。