影像學特征在預測自發性腦出血擴大中的應用進展

彭 霞，包婉秋，何仁杰，王汝良

(牡丹江醫學院附屬紅旗醫院，黑龍江 牡丹江 157011)

自發性腦出血(Spontaneous intracerebral hemorrhage，ICH)目前仍然是全世界發病率和死亡率的主要原因，缺乏有效的治療措施來改善ICH的臨床結果[1]。入院后的血腫擴大(HE)是ICH后臨床惡化、死亡率和不良結局的的一個獨立預測因子[2]。因此，早期識別HE對于臨床醫生確定ICH患者的有效治療策略至關重要。CT平掃因其具有更快的圖像采集速度和更強的可用性，是ICH患者的常規檢查。到目前為止，非造影劑計算機斷層攝影(NCCT)、計算機斷層血管攝影(CTA)在一些大型醫療中心也常用于預測HE。一些研究使用這些模式提出了不同的個體預測因子，但最佳預測因子仍有爭議。本文就近年來NCCT、CTA影像征象在腦出血后HE預測和預后方面的臨床應用并進行綜述。

1 血腫擴大的定義和機制

在許多研究中，HE的定義并不一致。一些研究認為出血量增加超過6 mL或12.5 mL為HE[3-4]。Demchuk認為血腫體積相對增加33%為HE[5]。絕對或相對體積變化的定義在最近的研究中較常使用[16]。近幾年研究表明CTA斑點征對HE的預測有意義[5]，可用于指導患者臨床治療。然而，CTA在臨床環境中由于費用和風險的原因并不是ICH患者檢查的首選。盡管人們普遍認為HE為血管持續出血，但目前對HE的潛在機制仍沒有明確的結論。越來越多的證據支持了最初的血腫是由周圍血管破裂導致持續出血，這是Fisher博士在20世紀70年代早期首先提出的[7]。在初始血管破裂后，凝血級聯被激活，同時產生大量凝血酶，既繼發性腦損傷。此外，從病理生理學角度來看，ICH患者外周血中細胞因子如MMP-9、纖維連接蛋白c-Fn和IL-6水平升高，激活了炎癥級聯并破壞了血腦屏障[8]。這些分子標記可能與隨后的早期血腫生長有關，但需要進行進一步的研究。

2 NCCT征象

NCCT掃描是腦出血的標準診斷方法，常在臨床工作中作為ICH患者的首選檢查。與CTA、CTP相比，NCCT是患者相對能負擔得起的，在臨床環境下都普遍使用的，是診斷腦出血患者的主要方式。因此，更好地了解NCCT征象對血腫擴大的預測有助于指導臨床治療。

2.1 基線血腫體積基線血腫體積仍然是預測短期和長期結果的最有力的指標，這可以通過多田公式ABC/2或計算機后處理測量很容易地計算出來。許多研究表明，較大的基線血腫體積(>30 mL)會更容易出現HE，與出院時和30 d隨訪時的預后不良相關，而較小的血腫體積(<10 mL)則有較低的HE可能性，常提示預后良好[9]。

2.2 血腫形狀不規則血腫形狀不規則與HE的關系最早是由Fujii等[10]于1994年提出的，該研究將血腫形狀分為圓形、不規則和離散型。在隨后的一項對627名患者的研究中，研究人員發現，來自多個部位的出血容易呈不規則形狀，不規則血腫的患者預后更差。Barras等[11]人提出了一個5分分類標準來評估血腫的不規則形狀。作者將形狀1和2分類為“規則的”，類別3到5為“不規則的”。但是這項研究沒有得出不規則形狀的血腫是HE的獨立預測因子的結論。在后來的一項研究中，Blquiere等[6]人研究表明，NCCT檢測到的不規則邊緣可能與HE獨立相關，敏感性和特異性分別為0.69(0.59～0.78)和0.46(0.40～0.53)。同時，該研究通過應用受試者-操作特征(ROC)曲線下的面積來評估與“斑點征”的相關性，顯示與血腫形狀不規則相比，“斑點征”仍然是血腫擴大的最準確的預測因子。(1)衛星征：Shiomda等人[12]觀察到衛星征，定義為在CT掃描上至少在一個層面上表現為與主血腫分離的小出血。在一項納入241名患者的回顧性研究中，Shiomda等人發現預后不良的患者中衛星征(95.9%)多于無衛星征(55.9%)。這一新的影像學征象與腦出血患者預后不良有關。與斑點征相比，衛星征預測HE的準確率較低，但在CTA不能獲得的情況下，衛星征仍是預測HE的一個有參考性的指標。(2)島征：島征是由Qi Li等人[13]在2017年對252例腦出血患者的研究中提出的，它代表了一種特殊類型的極不規則形狀的血腫。這一征象在16.3%的ICH患者中出現，對預測HE和臨床預后有很好的價值。在多因素Logistic回歸分析中，島征預測HE的敏感性為44.7%，特異性為98.2%，PPV為92.7%，NPV為77.7%。調整影響因素后，島征仍是腦出血患者預后不良的獨立預測因子。此外，使用該征象作為預測預后的指標是有價值的，因為它有明確的定義且易于觀察到。NCCT島征的出現與臨床結果相關，獨立于其他變量，成為預測腦出血預后的有價值的標志物。此外，通過CTA也是可以觀察到的，評估島征和斑點征的存在可能比單獨評估其中任何一個都能提供更準確的預測價值。總體而言，大部分研究發現不規則形狀的血腫與HE獨立相關，盡管有幾項研究不支持這一結論。結論的不一致可能是由于不同研究者對不規則血腫形狀的定義不明確所致。此外，從病理生理學的觀點來看，腦出血是一個動態的過程，邊緣不規則可能表明小動脈的活動性多灶性出血。

2.3 血腫密度不均勻(1)漩渦征：NCCT上的漩渦征最初被定義為硬膜外出血中高強度血腫內的低密度區域。其他研究表明，NCCT上的漩渦征與30 d的死亡率有關，但未能發現其與HE的關系[14]。在對203名腦出血患者的研究中，Selariu等人[15]特別將漩渦征定義為高密度區域內的低密度或等密度區域，作者研究發現腦出血中的漩渦征是死亡率增加和不良功能結局的獨立標志。此外，這項研究還表明，漩渦征陽性的患者中線移位、腦室內血腫和基線血腫體積較大的可能性較高。(2)混合征：2015年，Li等[16]人在一項單中心研究中首次提出了預測HE的一種新的NCCT征象-混合征。定義為血腫內相對低密度區與相鄰高密度區的混合性出血，兩密度區之差為18HU。在該研究中，16.9%的腦出血患者可觀察到混合征。作者認為該征象可預測HE，特異性高(95.5%)。此外，Li等還得出結論，混合征的出現與3個月后臨床預后不良有關[17]。在一項對126例腦出血患者的研究中，混合征是一種可預測HE和繼發性神經惡化的影像學標志物，由于其評分可靠性，可廣泛應用于臨床試驗。(3)黑洞征：CT黑洞征象是指血腫內與周圍組織對比邊界清楚的高密度血腫內的低密度區，由Li等人于2016年首次報道[18]，在對206例腦出血患者的研究中，Li等人發現該新的影像標志物預測HE的特異度為94%，敏感度為31.9%。(4)紋理特征：以上關于血腫異質性的研究大多基于定性或半定量的評分系統，例如Connor等[19]對血腫的異質性進行定性分析，Barras等[20]對血腫的密度和形態進行評分，發現血腫擴大的血腫異質性預測具有統計學意義，但定性和半定量評分系統明顯基于統一的評分標準和主觀判斷。因此，使用CT密度對血腫異質性進行定量分析比定性和半定量評分更準確，更不容易產生偏差。近年來，紋理分析(CTTA)作為一種定量評價醫學圖像中腫瘤異質性的方法出現，它可以定量測量感興趣區(ROI)像素強度的變化。CTTA是一種新的CT圖像后處理技術和量化評估圖像異質性的工具，利用對像素強度及其空間分布特點進行數學分析以達到評估異質性的目的[21]。過去常用于腫瘤的相關研究，今年來也逐漸用于預測ICH患者HE，例如李惠等[22]人通過研究發性血腫擴大組腦血腫CT紋理的Skewness和LRLGE均大于陰性組，認為放射組學參數可用于區分具有擴大風險的血腫與穩定型血腫。 ShenQ等[23]人研究表明，顱腦CT濾波圖像的紋理分析、方差(V1.0)和均勻性(U1.0、U1.8和U2.5)是預測血腫擴大的客觀指標。目前CTTA對IC患者HE研究還處于起步階段，相關文獻也較少，對于卷積像素的大小沒有統一的標準。進一步研究如何在抑制噪聲和保持圖像細節的同時選擇最佳的紋理，以及像素大小的優化設置，對于改進這一方法具有重要的意義。

3 CTA征象

CTA掃描通過注入造影劑掃描，能更直觀的觀察到血管內造影劑外滲的活動性出血，能更準確預測HE，CTA征象的特異性和敏感性相比NCCT征象都較高。但在臨床緊急情況下，難于普遍運用。

3.1 斑點征斑點征是2007年Wada等[3]在一項研究中提出的，定義為使用造影劑后血腫內存在高密度。研究表明，CTA斑點征陽性與臨床預后不良之間有很強的相關性。CTA可在急性情況下對ICH進行無創評估，一些研究推測血腫內造影劑外溢可直接反映血管持續出血和早期血腫擴張[3-5]。

3.2 點尾征點尾征在CTA的冠狀位圖像上被描述為條紋狀動脈的活動性出血，有研究發現，在后續掃描中點尾征比斑點征具有更高的敏感性[24]。

3.3 泄漏征鑒于CTA斑點信號的相對中等靈敏度，一項研究引入了泄漏征[25]，即對ICH患者進行兩期CTA掃描，即CTA掃描結束后再進行1次延遲掃描，泄漏征陽性為延遲相位和首次相位之間的感興趣區域HU值增加了10%。結論是滲漏征比斑點征象更能預測ICH后的HE，具有更高的敏感性(93.3%)和特異性(88.9%)。

3.4 腮紅征Vedicherla等[26]在一項對54例高血壓腦出血患者的研究中報道了“腮紅征”。根據形態學將斑點征分為兩組：腮紅征和點斑征。腮紅征定義為大于1 mm×2 mm的造影劑外滲的線性或曲線噴射樣外觀，斑點征象定義為1 mm×2 mm造影劑外滲的斑點。結果顯示，“腮紅征”對血腫顯著擴大的預測價值比斑點征更好，腮紅征對ICH患者HE的預測具有較高的準確性，可作為ICH患者早期臨床干預治療的危險分層指標。

3.5 碘濃度Fan fu等[27]對91例患者進行了研究，探討了血腫內碘濃度與HE的關系。研究者發現血腫碘濃度是HE的獨立指標。此外，還得出碘濃度>7.82 (100 lg/mL)時，預測HE的敏感性、特異性、PPV和NPV分別為0.81、0.75、0.90和0.60。斑點征象對HE的敏感性、特異性、PPV和NPV分別為0.81、0.79、0.73和0.86。結果表明，碘濃度的PPV高于斑點征的PPV。

4 挑戰和未來的方向

HE是ICH后臨床惡化、死亡率和不良結局的的一個獨立預測因子，多達三分之一的ICH患者由于HE而面臨長期預后不良的風險，早期識別HE對于臨床醫生確定ICH患者的有效治療策略至關重要。目前，HE最可靠的預測指標是CTA上血腫內可見的造影劑滲出區域，也稱為斑點征[10-14]，然而，在一些緊急情況下，CTA、CTP并不容易獲得。NCCT在臨床中作為ICH患者的首選檢查，有必要使用NCCT影像特征來預測HE，衛星征、島征、漩渦征、混合征、黑洞征大多基于定性或半定量的評分系統，一定程度上依賴診斷醫師的主觀判斷，CTTA可以定量測量ROI像素強度的變化，比定性和半定量評分更準確，更不容易產生偏差。因此，紋理特征是NCCT影像特征來預測HE的突破點。

今后的研究重點應放在探索腦出血的動態過程上。所有研究的最終目的都是為了找到一種更有效的方法來提高預測腦出血的敏感性和特異性，從而有利于臨床工作者指導治療，降低腦出血患者的致殘率和死亡率。