腦實(shí)質(zhì)出血血腫擴(kuò)大影像學(xué)特征分析

葉澤駒 陳亦豪 常健博 魏俊吉 馮銘 王任直 陳桂增

在全球范圍內(nèi)腦卒中已經(jīng)成為僅次于惡性腫瘤的第2位死亡原因［1］，其中出血性卒中病死率和病殘率均較高，且產(chǎn)生的醫(yī)療費(fèi)用遠(yuǎn)高于缺血性卒中［2］。目前，構(gòu)建腦出血精確診斷、評(píng)估和預(yù)測(cè)體系對(duì)指導(dǎo)臨床實(shí)踐及改善患者預(yù)后具有重要意義。約30%的腦出血患者發(fā)病過(guò)程中可發(fā)生血腫擴(kuò)大（HE），血腫擴(kuò)大是導(dǎo)致患者預(yù)后不良的重要危險(xiǎn)因素［3］。近年來(lái)，關(guān)于影響腦出血血腫體積的相關(guān)研究陸續(xù)見(jiàn)諸報(bào)道，包括從臨床資料到以特征性影像學(xué)表現(xiàn)為核心指標(biāo)構(gòu)建的血腫擴(kuò)大預(yù)測(cè)模型［3?6］，但也存在樣本量較小、血腫體積分割水平參差不齊、缺乏完善的臨床和影像學(xué)整合資料等問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)基于臨床大數(shù)據(jù)的腦實(shí)質(zhì)出血血腫體積變化研究鮮少針對(duì)人口學(xué)和影像學(xué)資料。本研究基于中國(guó)顱內(nèi)出血影像數(shù)據(jù)庫(kù)（CICHID），初步總結(jié)腦實(shí)質(zhì)出血患者的人口學(xué)和基礎(chǔ)影像學(xué)特征，并采用手動(dòng)分割算法計(jì)算血腫體積，初步評(píng)估CT平掃血腫體積變化的影像學(xué)資料、對(duì)比分析血腫體積變化的差異、篩查血腫擴(kuò)大的可能影響因素。

資料與方法

一、研究資料

1.資料來(lái)源 本研究所用數(shù)據(jù)經(jīng)CICHID數(shù)據(jù)庫(kù)授權(quán)，該數(shù)據(jù)庫(kù)系由中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)院于2019年?duì)款^成立，截至2020年8月共納入國(guó)內(nèi)23所醫(yī)療機(jī)構(gòu)，共5287例腦出血患者，計(jì)14 609次頭部CT影像［7］。

2.納入與排除標(biāo)準(zhǔn) （1）臨床確診的自發(fā)性腦實(shí)質(zhì)出血患者，包括破入或者未破入腦室。（2）發(fā)病24 h內(nèi)行≥2次頭部CT平掃，對(duì)于行≥3次CT掃描的患者，保留24 h內(nèi)最后1次CT影像。（3）發(fā)病24 h內(nèi)未接受血腫引流術(shù)、血腫清除術(shù)或血管內(nèi)介入治療等手術(shù)干預(yù)。（4）排除顱腦創(chuàng)傷、顱內(nèi)血管畸形、硬膜外/硬膜下出血、單純蛛網(wǎng)膜下腔出血患者。

3.一般資料 根據(jù)上述納入與排除標(biāo)準(zhǔn)，納入CICHID數(shù)據(jù)庫(kù)中2016年1月至2020年6月的自發(fā)性腦出血患者共831例，男性500例，女性331例；年齡19~92歲，平均（60.41±13.33）歲；其中342例（41.16%）出血破入腦室。

二、研究方法

1.血腫體積計(jì)算 患者于發(fā)病24 h內(nèi)行2次頭部CT掃描，圖像格式均為DICOM格式，采用Insight Toolkit SNAP（ITK?SNAP）軟件（https：//itk.org/）［8］對(duì)CT圖像進(jìn)行手動(dòng)分割，層厚3~7 mm，并在每個(gè)橫斷面CT分割層面上人工勾畫(huà)血腫輪廓，再由另一位具有豐富經(jīng)驗(yàn)的神經(jīng)影像科醫(yī)師審核并校準(zhǔn)。采用ITK?SNAP軟件將所有標(biāo)注后的圖層整合為完整的血腫分割文件，自動(dòng)計(jì)算血腫體積（ml）。

2.血腫擴(kuò)大定義及分組 根據(jù)Dowlatshahi等［3］的定義，第2次CT測(cè)量的血腫體積較第1次增加≥6 ml即為血腫擴(kuò)大。根據(jù)血腫體積變化值和變化率分組，血腫體積變化值=第2次測(cè)量的血腫體積-第1次測(cè)量的血腫體積，并以3、6和12.50 ml作為分組截點(diǎn)分為血腫體積縮小/無(wú)變化組（A組）、血腫體積變化值<3 ml組（B組）、血腫體積變化值為3~5.99 ml組（C組）、血腫體積變化值為6~12.49 ml組（D組）和血腫體積變化值≥12.50 ml組（E組）；血腫體積變化率（%）=（第2次測(cè)量的血腫體積-第1次測(cè)量的血腫體積）/第1次測(cè)量血腫體積×100%，并以26%和33%作為分組截點(diǎn)分為血腫體積縮小/無(wú)變化組（A組）、血腫體積變化率<26%組（F組）、血腫體積變化率為26%~32%組（G組）和血腫體積變化率≥33%組（H組）［3］。

3.統(tǒng)計(jì)分析方法 采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。計(jì)數(shù)資料以相對(duì)數(shù)構(gòu)成比（%）或率（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)。正態(tài)性檢驗(yàn)采用Kolmogorov?Smirnov檢驗(yàn)，呈正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，多組比較采用單因素方差分析，兩兩比較行LSD?t檢驗(yàn)，兩組比較行兩獨(dú)立樣本的t檢驗(yàn)；呈非正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)和四分位數(shù)間距［M（P25，P75）］表示，多組比較行Kruskal?Wallis檢驗(yàn)，兩兩比較行Mann?WhitneyU檢驗(yàn)，兩組比較采用Mann?WhitneyU檢驗(yàn)。以P≤0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

本組第1次測(cè)量血腫體積為0.14~196.78 ml，中位體積18.09（7.98，36.35）ml；第2次測(cè)量的血腫體 積 為0.14~654.75 ml，中 位 體 積20.46（8.52，41.06）ml；CT掃描時(shí)間間隔為0.01~24.00 h，平均為（13.82±6.44）h；血腫體積變化值為?29.80~601.02 ml，中位值0.38（?0.89，3.21）ml；血腫體積變化率為?60%~180%，中位值為3%（?6，20）%。根據(jù)Dowlatshahi等［3］提出的血腫擴(kuò)大定義分為血腫擴(kuò)大組（155例）和血腫未擴(kuò)大組（676例），兩組影像學(xué)特征比較，血腫擴(kuò)大組出血破入腦室比例高于（P=0.000）、第1次測(cè)量的血腫體積大于（P=0.000）、CT掃描時(shí)間間隔短于（P=0.021）血腫未擴(kuò)大組，余指標(biāo)組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05，表1）。

表1 血腫擴(kuò)大組與血腫未擴(kuò)大組患者影像學(xué)特征的比較Table 1. Comparison of demographic characteristics and head CT data in HE group and non?HE group

參照Dowlatshahi等［3］的標(biāo)準(zhǔn)，以血腫體積變化值3、6和12.50 ml作為分組截點(diǎn)，將其分為血腫體積縮小/無(wú)變化組（A組，341例）、血腫體積變化值<3 ml組（B組，279例）、血腫體積變化值3~5.99 ml組（C組，56例）、血腫體積變化值6~12.49 ml組（D組，55例），以及血腫體積變化值為≥12.50 ml組（E組，100例）。5組之間出血破入腦室比例差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000，表2），其中，A組（P=0.000）、C組（P=0.014）、D組（P=0.005）和E組（P=0.000）出血破入腦室比例均高于B組，E組亦高于A組（P=0.001）、C組（P=0.011）和D組（P=0.025），余組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05，表3）。5組之間第1次測(cè)量的血腫體積差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000，表2），其中，A組（P=0.000）、C組（P=0.000）、D組（P=0.000）和E組（P=0.000）第1次測(cè)量的血腫體積均大于B組，E組亦大于A組（P=0.000）和C組（P=0.043），其余組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05，表3）。5組之間CT掃描時(shí)間間隔差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.002，表2），其中，A組（P=0.034）和E組（P=0.000）CT掃描時(shí)間間隔短于B組，E組亦短于A組（P=0.013）、C組（P=0.016）和D組（P=0.012），其余組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05，表3）。

表2 不同血腫體積變化值組患者影像學(xué)特征的比較Table 2. Comparison of demographic characteristics and head CT data in different HE groups based on value of volume change

表3 不同血腫體積變化值組患者出血破入腦室、第1次測(cè)量血腫體積和CT掃描時(shí)間間隔的兩兩比較Table 3. Pairwise comparisons of hematoma breaking into ventricle,initial hematoma volume and interval time between CTs

參照Dowlatshahi等［3］的標(biāo)準(zhǔn)，以血腫體積變化率26%和33%為分組截點(diǎn)，分為血腫體積縮小/無(wú)變化組（A組，341例）、血腫體積變化率<26%組（F組，319例）、血腫體積變化率26%~32%組（G組，33例）和血腫體積變化率≥33%組（H組，138例），4組之間僅出血破入腦室比例差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.001，表4），進(jìn)一步兩兩比較，A組（χ2=10.304，P=0.001）和H組（χ2=10.304，P=0.001）出血破入腦室比例均高于F組，余組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P>0.05）。

表4 不同血腫體積變化率組患者人口學(xué)和影像學(xué)特征的比較Table 4. Comparison of demographic characteristics and head CT data in different HE groups based on hematoma volume change rate

討 論

本研究采用CICHID數(shù)據(jù)庫(kù)中2016年1月至2020年6月共831例自發(fā)性腦實(shí)質(zhì)出血患者的血腫變化流行病學(xué)資料及影像學(xué)資料進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，與血腫未擴(kuò)大組相比，血腫擴(kuò)大組首次測(cè)量血腫體積更大（P=0.000）、出血破入腦室比例更高（P=0.000）、兩次CT掃描時(shí)間間隔更短（P=0.021），提示出血破入腦室、首次測(cè)量血腫體積較大、CT掃描時(shí)間間隔較短的患者更易出現(xiàn)血腫擴(kuò)大。

自發(fā)性腦出血是顱內(nèi)動(dòng)脈、靜脈和毛細(xì)血管自發(fā)性破裂引起的腦實(shí)質(zhì)出血。目前認(rèn)為，高血壓是導(dǎo)致成人尤其是年輕患者非創(chuàng)傷性腦出血的主要原因［9］。Dowlatshahi等［3］研究發(fā)現(xiàn)，急性腦出血早期出現(xiàn)血腫擴(kuò)大的患者更易發(fā)生中至重度殘疾［改良Rankin量表（mRS）評(píng)分為4~6］，且血腫體積擴(kuò)大≥6 ml是預(yù)后不良的危險(xiǎn)因素（OR=3.11，95%CI：1.84~5.26；P<0.001）。關(guān)于腦出血急性期血腫擴(kuò)大發(fā)生率的報(bào)道差異較大，Dowlatshahi等［3］認(rèn)為，約30%的腦出血患者血腫體積變化率≥26%；Brouwers等［10］將血腫體積擴(kuò)大>6 ml或血腫體積變化率≥33%定義為血腫擴(kuò)大，并報(bào)告血腫擴(kuò)大發(fā)生率為19.1%。本研究將血腫體積增加≥6 ml定義為血腫擴(kuò)大，結(jié)果顯示，自發(fā)性腦出血患者發(fā)病24小時(shí)內(nèi)血腫擴(kuò)大發(fā)生率為18.65%（155/831），如果以血腫體積變化率≥33%或≥26%定義血腫擴(kuò)大，其發(fā)生率分別為16.61%（138/831）和20.58%（171/831），基本接近Brouwers等［10］報(bào)告的血腫擴(kuò)大的發(fā)生率。

血腫體積的計(jì)算方法主要包括傳統(tǒng)多田公式和ITK?SNAP軟件輔助的精確多田公式（A×B×C/2，其中A為最大血腫面積層面最長(zhǎng)徑、B為最大血腫面積層面與最長(zhǎng)徑垂直的最長(zhǎng)徑、C為實(shí)際層厚乘以出血層面數(shù)）；北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)外科早期還建立一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）的血腫體積分割算法，其百分誤差較多田公式更小，與手動(dòng)分割具有較好的一致性［11］；但手動(dòng)分割仍是測(cè)量血腫體積的“金標(biāo)準(zhǔn)”。因此，本研究仍采用手動(dòng)分割算法對(duì)831例自發(fā)性腦出血患者的頭部CT影像進(jìn)行人工分割和標(biāo)注，并由經(jīng)驗(yàn)豐富的神經(jīng)影像科醫(yī)師進(jìn)行審核和校準(zhǔn)，經(jīng)ITK?SNAP軟件整合為完整的分割文件，從而獲取更精確的血腫體積。

近年陸續(xù)有文獻(xiàn)報(bào)道腦出血患者血腫擴(kuò)大的危險(xiǎn)因素，其預(yù)測(cè)模型將臨床文本資料和影像學(xué)資料均囊括在內(nèi)。RETRACEⅡ期（German?Wide Multicenter Analysis of Oral Anticoagulation ?Associated Intracerebral HemorrhageⅡ）試驗(yàn)證實(shí)，患者入院早期血壓控制欠佳（收縮壓≥160 mm Hg，1 mm Hg=0.133 kPa）是血腫擴(kuò)大的危險(xiǎn)因素（RR=0.598，95%CI：0.365~0.978；P=0.040），但未發(fā)現(xiàn)早期予凝血酶原復(fù)合物（PCC）對(duì)改善血腫擴(kuò)大有顯著意義［12］。此外，高血糖［13］、血壓驟升/驟降［14］、入院時(shí)Glasgow昏迷量表（GCS）評(píng)分降低以及美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院卒中量表（NIHSS）評(píng)分升高、服用華法林［15］和低鈣血癥［16］等也被認(rèn)為是血腫擴(kuò)大的危險(xiǎn)因素。影像學(xué)方面，CTA呈現(xiàn)“點(diǎn)征”和“滲漏征”對(duì)預(yù)測(cè)血腫擴(kuò)大具有較高的特異性，但受限于低敏感性和高密度的電離輻射，臨床應(yīng)用受到限制［17?18］。CT表現(xiàn)的血腫形態(tài)不規(guī)則、“混合征”、“島征”、“黑洞征”、“漩渦征”，以及“衛(wèi)星征”等也用于預(yù)測(cè)血腫擴(kuò)大［6］，但敏感性均較低，預(yù)測(cè)效果亦較差。基于上述研究結(jié)論，以及CICHID數(shù)據(jù)庫(kù)在發(fā)病特點(diǎn)、既往史、體格檢查、功能與生存預(yù)后等詳細(xì)資料方面仍需進(jìn)一步完善的現(xiàn)狀，本文僅對(duì)可能影響血腫擴(kuò)大的基本影像學(xué)資料進(jìn)行初步對(duì)比和評(píng)估，結(jié)果顯示，血腫體積擴(kuò)大組與血腫未擴(kuò)大組之間以及以血腫體積變化值3、6和12.50 ml為分組截點(diǎn)的各組之間，均存在出血破入腦室、首次測(cè)量血腫體積和CT掃描時(shí)間間隔的差異；而以血腫體積變化率26%和33%為分組截點(diǎn)的各組之間，僅出血破入腦室比例存在差異；且血腫體積變化值為3~5.99 ml組、6~12.49 ml組和≥12.50 ml組出血破入腦室比例均高于血腫體積變化值<3 ml組，血腫體積變化率≥33%組出血破入腦室比例亦高于血腫體積變化率<26%組，提示血腫體積變化與出血破入腦室可能存在一定的關(guān)聯(lián)性，但迄今并未發(fā)現(xiàn)出血破入腦室是血腫擴(kuò)大影響因素的文獻(xiàn)報(bào)道，未來(lái)將進(jìn)一步納入完整的臨床、影像學(xué)和隨訪資料，進(jìn)行多因素Logistic回歸分析，以構(gòu)建更加高效、準(zhǔn)確的臨床?影像預(yù)測(cè)模型。目前，與腦實(shí)質(zhì)出血量增加相比，破入腦室的血腫體積是否記入血腫擴(kuò)大，尚未達(dá)成一致性意見(jiàn)，有待進(jìn)一步明確［3］。既往有文獻(xiàn)報(bào)道，首次測(cè)量的血腫體積較大是血腫擴(kuò)大的危險(xiǎn)因素（OR=1.06，95%CI：1.04~1.08；P<0.001）［19］。在本研究中，以血腫體積變化值3、6和12.50 ml為分組截點(diǎn)的各組之間即存在首次測(cè)量血腫體積的差異，血腫體積變化值為3~5.99 ml組、6~12.49 ml組和≥12.50 ml組均大于血腫體積變化值<3 ml組，提示首次測(cè)量血腫體積與血腫擴(kuò)大相關(guān)。研究顯示，發(fā)病至首次CT掃描時(shí)間越短、血腫擴(kuò)大風(fēng)險(xiǎn)越高，發(fā)病至首次CT掃描時(shí)間較短是血腫擴(kuò)大的危險(xiǎn)因素（OR=0.70，95%CI：0.58~0.83；P<0.001）［19］。本研究針對(duì)發(fā)病24小時(shí)內(nèi)兩次CT掃描時(shí)間間隔進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，血腫擴(kuò)大組CT掃描時(shí)間間隔短于血腫未擴(kuò)大組，推測(cè)可能與血腫生長(zhǎng)規(guī)律有關(guān)，由于血腫在出血超早期處于不穩(wěn)定狀態(tài)，生長(zhǎng)速度較快，當(dāng)出血時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，血腫相對(duì)穩(wěn)定，發(fā)生再出血的可能性下降。有文獻(xiàn)報(bào)道，血腫超早期形成的出血占最終血腫體積的80%以上［20?21］，此外，男性患者腦出血發(fā)病率（81.35%）明顯高于女性（18.65%），可能與男性患者與高血壓的關(guān)聯(lián)程度高于女性有關(guān)［22］。

綜上所述，納入CICHID數(shù)據(jù)庫(kù)的831例自發(fā)性腦出血患者中有18.65%（155/831）發(fā)生血腫擴(kuò)大，可能受出血破入腦室、首次測(cè)量血腫體積和CT掃描時(shí)間間隔的影響，未來(lái)需納入更完整的臨床及影像學(xué)數(shù)據(jù)，以構(gòu)建更準(zhǔn)確的血腫擴(kuò)大預(yù)測(cè)模型。

利益沖突 無(wú)