影像學(xué)特征在預(yù)測自發(fā)性腦出血擴(kuò)大中的應(yīng)用進(jìn)展

彭 霞，包婉秋，何仁杰，王汝良

(牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院，黑龍江 牡丹江 157011)

自發(fā)性腦出血(Spontaneous intracerebral hemorrhage，ICH)目前仍然是全世界發(fā)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(jié)果[1]。入院后的血腫擴(kuò)大(HE)是ICH后臨床惡化、死亡率和不良結(jié)局的的一個(gè)獨(dú)立預(yù)測因子[2]。因此，早期識(shí)別HE對(duì)于臨床醫(yī)生確定ICH患者的有效治療策略至關(guān)重要。CT平掃因其具有更快的圖像采集速度和更強(qiáng)的可用性，是ICH患者的常規(guī)檢查。到目前為止，非造影劑計(jì)算機(jī)斷層攝影(NCCT)、計(jì)算機(jī)斷層血管攝影(CTA)在一些大型醫(yī)療中心也常用于預(yù)測HE。一些研究使用這些模式提出了不同的個(gè)體預(yù)測因子，但最佳預(yù)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(yù)測和預(yù)后方面的臨床應(yīng)用并進(jìn)行綜述。

1 血腫擴(kuò)大的定義和機(jī)制

在許多研究中，HE的定義并不一致。一些研究認(rèn)為出血量增加超過6 mL或12.5 mL為HE[3-4]。Demchuk認(rèn)為血腫體積相對(duì)增加33%為HE[5]。絕對(duì)或相對(duì)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(diǎn)征對(duì)HE的預(yù)測有意義[5]，可用于指導(dǎo)患者臨床治療。然而，CTA在臨床環(huán)境中由于費(fèi)用和風(fēng)險(xiǎn)的原因并不是ICH患者檢查的首選。盡管人們普遍認(rèn)為HE為血管持續(xù)出血，但目前對(duì)HE的潛在機(jī)制仍沒有明確的結(jié)論。越來越多的證據(jù)支持了最初的血腫是由周圍血管破裂導(dǎo)致持續(xù)出血，這是Fisher博士在20世紀(jì)70年代早期首先提出的[7]。在初始血管破裂后，凝血級(jí)聯(lián)被激活，同時(shí)產(chǎn)生大量凝血酶，既繼發(fā)性腦損傷。此外，從病理生理學(xué)角度來看，ICH患者外周血中細(xì)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(jí)聯(lián)并破壞了血腦屏障[8]。這些分子標(biāo)記可能與隨后的早期血腫生長有關(guān)，但需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

2 NCCT征象

NCCT掃描是腦出血的標(biāo)準(zhǔn)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(duì)能負(fù)擔(dān)得起的，在臨床環(huán)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(duì)血腫擴(kuò)大的預(yù)測有助于指導(dǎo)臨床治療。

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

2.2 血腫形狀不規(guī)則血腫形狀不規(guī)則與HE的關(guān)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(guī)則和離散型。在隨后的一項(xiàng)對(duì)627名患者的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，來自多個(gè)部位的出血容易呈不規(guī)則形狀，不規(guī)則血腫的患者預(yù)后更差。Barras等[11]人提出了一個(gè)5分分類標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)估血腫的不規(guī)則形狀。作者將形狀1和2分類為“規(guī)則的”，類別3到5為“不規(guī)則的”。但是這項(xiàng)研究沒有得出不規(guī)則形狀的血腫是HE的獨(dú)立預(yù)測因子的結(jié)論。在后來的一項(xiàng)研究中，Blquiere等[6]人研究表明，NCCT檢測到的不規(guī)則邊緣可能與HE獨(dú)立相關(guān)，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(shí)，該研究通過應(yīng)用受試者-操作特征(ROC)曲線下的面積來評(píng)估與“斑點(diǎn)征”的相關(guān)性，顯示與血腫形狀不規(guī)則相比，“斑點(diǎn)征”仍然是血腫擴(kuò)大的最準(zhǔn)確的預(yù)測因子。(1)衛(wèi)星征：Shiomda等人[12]觀察到衛(wèi)星征，定義為在CT掃描上至少在一個(gè)層面上表現(xiàn)為與主血腫分離的小出血。在一項(xiàng)納入241名患者的回顧性研究中，Shiomda等人發(fā)現(xiàn)預(yù)后不良的患者中衛(wèi)星征(95.9%)多于無衛(wèi)星征(55.9%)。這一新的影像學(xué)征象與腦出血患者預(yù)后不良有關(guān)。與斑點(diǎn)征相比，衛(wèi)星征預(yù)測HE的準(zhǔn)確率較低，但在CTA不能獲得的情況下，衛(wèi)星征仍是預(yù)測HE的一個(gè)有參考性的指標(biāo)。(2)島征：島征是由Qi Li等人[13]在2017年對(duì)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(guī)則形狀的血腫。這一征象在16.3%的ICH患者中出現(xiàn)，對(duì)預(yù)測HE和臨床預(yù)后有很好的價(jià)值。在多因素Logistic回歸分析中，島征預(yù)測HE的敏感性為44.7%，特異性為98.2%，PPV為92.7%，NPV為77.7%。調(diào)整影響因素后，島征仍是腦出血患者預(yù)后不良的獨(dú)立預(yù)測因子。此外，使用該征象作為預(yù)測預(yù)后的指標(biāo)是有價(jià)值的，因?yàn)樗忻鞔_的定義且易于觀察到。NCCT島征的出現(xiàn)與臨床結(jié)果相關(guān)，獨(dú)立于其他變量，成為預(yù)測腦出血預(yù)后的有價(jià)值的標(biāo)志物。此外，通過CTA也是可以觀察到的，評(píng)估島征和斑點(diǎn)征的存在可能比單獨(dú)評(píng)估其中任何一個(gè)都能提供更準(zhǔn)確的預(yù)測價(jià)值?？傮w而言，大部分研究發(fā)現(xiàn)不規(guī)則形狀的血腫與HE獨(dú)立相關(guān)，盡管有幾項(xiàng)研究不支持這一結(jié)論。結(jié)論的不一致可能是由于不同研究者對(duì)不規(guī)則血腫形狀的定義不明確所致。此外，從病理生理學(xué)的觀點(diǎn)來看，腦出血是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，邊緣不規(guī)則可能表明小動(dòng)脈的活動(dòng)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(qiáng)度血腫內(nèi)的低密度區(qū)域。其他研究表明，NCCT上的漩渦征與30 d的死亡率有關(guān)，但未能發(fā)現(xiàn)其與HE的關(guān)系[14]。在對(duì)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(qū)域內(nèi)的低密度或等密度區(qū)域，作者研究發(fā)現(xiàn)腦出血中的漩渦征是死亡率增加和不良功能結(jié)局的獨(dú)立標(biāo)志。此外，這項(xiàng)研究還表明，漩渦征陽性的患者中線移位、腦室內(nèi)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(xiàng)單中心研究中首次提出了預(yù)測HE的一種新的NCCT征象-混合征。定義為血腫內(nèi)相對(duì)低密度區(qū)與相鄰高密度區(qū)的混合性出血，兩密度區(qū)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(rèn)為該征象可預(yù)測HE，特異性高(95.5%)。此外，Li等還得出結(jié)論，混合征的出現(xiàn)與3個(gè)月后臨床預(yù)后不良有關(guān)[17]。在一項(xiàng)對(duì)126例腦出血患者的研究中，混合征是一種可預(yù)測HE和繼發(fā)性神經(jīng)惡化的影像學(xué)標(biāo)志物，由于其評(píng)分可靠性，可廣泛應(yīng)用于臨床試驗(yàn)。(3)黑洞征：CT黑洞征象是指血腫內(nèi)與周圍組織對(duì)比邊界清楚的高密度血腫內(nèi)的低密度區(qū)，由Li等人于2016年首次報(bào)道[18]，在對(duì)206例腦出血患者的研究中，Li等人發(fā)現(xiàn)該新的影像標(biāo)志物預(yù)測HE的特異度為94%，敏感度為31.9%。(4)紋理特征：以上關(guān)于血腫異質(zhì)性的研究大多基于定性或半定量的評(píng)分系統(tǒng)，例如Connor等[19]對(duì)血腫的異質(zhì)性進(jìn)行定性分析，Barras等[20]對(duì)血腫的密度和形態(tài)進(jìn)行評(píng)分，發(fā)現(xiàn)血腫擴(kuò)大的血腫異質(zhì)性預(yù)測具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但定性和半定量評(píng)分系統(tǒng)明顯基于統(tǒng)一的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和主觀判斷。因此，使用CT密度對(duì)血腫異質(zhì)性進(jìn)行定量分析比定性和半定量評(píng)分更準(zhǔn)確，更不容易產(chǎn)生偏差。近年來，紋理分析(CTTA)作為一種定量評(píng)價(jià)醫(yī)學(xué)圖像中腫瘤異質(zhì)性的方法出現(xiàn)，它可以定量測量感興趣區(qū)(ROI)像素強(qiáng)度的變化。CTTA是一種新的CT圖像后處理技術(shù)和量化評(píng)估圖像異質(zhì)性的工具，利用對(duì)像素強(qiáng)度及其空間分布特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析以達(dá)到評(píng)估異質(zhì)性的目的[21]。過去常用于腫瘤的相關(guān)研究，今年來也逐漸用于預(yù)測ICH患者HE，例如李惠等[22]人通過研究發(fā)性血腫擴(kuò)大組腦血腫CT紋理的Skewness和LRLGE均大于陰性組，認(rèn)為放射組學(xué)參數(shù)可用于區(qū)分具有擴(kuò)大風(fēng)險(xiǎn)的血腫與穩(wěn)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(yù)測血腫擴(kuò)大的客觀指標(biāo)。目前CTTA對(duì)IC患者HE研究還處于起步階段，相關(guān)文獻(xiàn)也較少，對(duì)于卷積像素的大小沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步研究如何在抑制噪聲和保持圖像細(xì)節(jié)的同時(shí)選擇最佳的紋理，以及像素大小的優(yōu)化設(shè)置，對(duì)于改進(jìn)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(nèi)造影劑外滲的活動(dòng)性出血，能更準(zhǔn)確預(yù)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(yùn)用。

3.1 斑點(diǎn)征斑點(diǎn)征是2007年Wada等[3]在一項(xiàng)研究中提出的，定義為使用造影劑后血腫內(nèi)存在高密度。研究表明，CTA斑點(diǎn)征陽性與臨床預(yù)后不良之間有很強(qiáng)的相關(guān)性。CTA可在急性情況下對(duì)ICH進(jìn)行無創(chuàng)評(píng)估，一些研究推測血腫內(nèi)造影劑外溢可直接反映血管持續(xù)出血和早期血腫擴(kuò)張[3-5]。

3.2 點(diǎn)尾征點(diǎn)尾征在CTA的冠狀位圖像上被描述為條紋狀動(dòng)脈的活動(dòng)性出血，有研究發(fā)現(xiàn)，在后續(xù)掃描中點(diǎn)尾征比斑點(diǎn)征具有更高的敏感性[24]。

3.3 泄漏征鑒于CTA斑點(diǎn)信號(hào)的相對(duì)中等靈敏度，一項(xiàng)研究引入了泄漏征[25]，即對(duì)ICH患者進(jìn)行兩期CTA掃描，即CTA掃描結(jié)束后再進(jìn)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(qū)域HU值增加了10%。結(jié)論是滲漏征比斑點(diǎn)征象更能預(yù)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(xiàng)對(duì)54例高血壓腦出血患者的研究中報(bào)道了“腮紅征”。根據(jù)形態(tài)學(xué)將斑點(diǎn)征分為兩組：腮紅征和點(diǎn)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(diǎn)征象定義為1 mm×2 mm造影劑外滲的斑點(diǎn)。結(jié)果顯示，“腮紅征”對(duì)血腫顯著擴(kuò)大的預(yù)測價(jià)值比斑點(diǎn)征更好，腮紅征對(duì)ICH患者HE的預(yù)測具有較高的準(zhǔn)確性，可作為ICH患者早期臨床干預(yù)治療的危險(xiǎn)分層指標(biāo)。

3.5 碘濃度Fan fu等[27]對(duì)91例患者進(jìn)行了研究，探討了血腫內(nèi)碘濃度與HE的關(guān)系。研究者發(fā)現(xiàn)血腫碘濃度是HE的獨(dú)立指標(biāo)。此外，還得出碘濃度>7.82 (100 lg/mL)時(shí)，預(yù)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(diǎn)征象對(duì)HE的敏感性、特異性、PPV和NPV分別為0.81、0.79、0.73和0.86。結(jié)果表明，碘濃度的PPV高于斑點(diǎn)征的PPV。

4 挑戰(zhàn)和未來的方向

HE是ICH后臨床惡化、死亡率和不良結(jié)局的的一個(gè)獨(dú)立預(yù)測因子，多達(dá)三分之一的ICH患者由于HE而面臨長期預(yù)后不良的風(fēng)險(xiǎn)，早期識(shí)別HE對(duì)于臨床醫(yī)生確定ICH患者的有效治療策略至關(guān)重要。目前，HE最可靠的預(yù)測指標(biāo)是CTA上血腫內(nèi)可見的造影劑滲出區(qū)域，也稱為斑點(diǎn)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(yù)測HE，衛(wèi)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(píng)分系統(tǒng)，一定程度上依賴診斷醫(yī)師的主觀判斷，CTTA可以定量測量ROI像素強(qiáng)度的變化，比定性和半定量評(píng)分更準(zhǔn)確，更不容易產(chǎn)生偏差。因此，紋理特征是NCCT影像特征來預(yù)測HE的突破點(diǎn)。

今后的研究重點(diǎn)應(yīng)放在探索腦出血的動(dòng)態(tài)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(yù)測腦出血的敏感性和特異性，從而有利于臨床工作者指導(dǎo)治療，降低腦出血患者的致殘率和死亡率。