影像学特征在预测自发性脑出血扩大中的应用进展

彭 霞，包婉秋，何仁杰，王汝良

(牡丹江医学院附属红旗医院，黑龙江 牡丹江 157011)

自发性脑出血(Spontaneous intracerebral hemorrhage，ICH)目前仍然是全世界发病率和死亡率的主要原因，缺乏有效的治疗措施来改善ICH的临床结果[1]。入院后的血肿扩大(HE)是ICH后临床恶化、死亡率和不良结局的的一个独立预测因子[2]。因此，早期识别HE对于临床医生确定ICH患者的有效治疗策略至关重要。CT平扫因其具有更快的图像采集速度和更强的可用性，是ICH患者的常规检查。到目前为止，非造影剂计算机断层摄影(NCCT)、计算机断层血管摄影(CTA)在一些大型医疗中心也常用于预测HE。一些研究使用这些模式提出了不同的个体预测因子，但最佳预测因子仍有争议。本文就近年来NCCT、CTA影像征象在脑出血后HE预测和预后方面的临床应用并进行综述。

1 血肿扩大的定义和机制

在许多研究中，HE的定义并不一致。一些研究认为出血量增加超过6 mL或12.5 mL为HE[3-4]。Demchuk认为血肿体积相对增加33%为HE[5]。绝对或相对体积变化的定义在最近的研究中较常使用[16]。近几年研究表明CTA斑点征对HE的预测有意义[5]，可用于指导患者临床治疗。然而，CTA在临床环境中由于费用和风险的原因并不是ICH患者检查的首选。尽管人们普遍认为HE为血管持续出血，但目前对HE的潜在机制仍没有明确的结论。越来越多的证据支持了最初的血肿是由周围血管破裂导致持续出血，这是Fisher博士在20世纪70年代早期首先提出的[7]。在初始血管破裂后，凝血级联被激活，同时产生大量凝血酶，既继发性脑损伤。此外，从病理生理学角度来看，ICH患者外周血中细胞因子如MMP-9、纤维连接蛋白c-Fn和IL-6水平升高，激活了炎症级联并破坏了血脑屏障[8]。这些分子标记可能与随后的早期血肿生长有关，但需要进行进一步的研究。

2 NCCT征象

NCCT扫描是脑出血的标准诊断方法，常在临床工作中作为ICH患者的首选检查。与CTA、CTP相比，NCCT是患者相对能负担得起的，在临床环境下都普遍使用的，是诊断脑出血患者的主要方式。因此，更好地了解NCCT征象对血肿扩大的预测有助于指导临床治疗。

2.1 基线血肿体积基线血肿体积仍然是预测短期和长期结果的最有力的指标，这可以通过多田公式ABC/2或计算机后处理测量很容易地计算出来。许多研究表明，较大的基线血肿体积(>30 mL)会更容易出现HE，与出院时和30 d随访时的预后不良相关，而较小的血肿体积(<10 mL)则有较低的HE可能性，常提示预后良好[9]。

2.2 血肿形状不规则血肿形状不规则与HE的关系最早是由Fujii等[10]于1994年提出的，该研究将血肿形状分为圆形、不规则和离散型。在随后的一项对627名患者的研究中，研究人员发现，来自多个部位的出血容易呈不规则形状，不规则血肿的患者预后更差。Barras等[11]人提出了一个5分分类标准来评估血肿的不规则形状。作者将形状1和2分类为“规则的”，类别3到5为“不规则的”。但是这项研究没有得出不规则形状的血肿是HE的独立预测因子的结论。在后来的一项研究中，Blquiere等[6]人研究表明，NCCT检测到的不规则边缘可能与HE独立相关，敏感性和特异性分别为0.69(0.59～0.78)和0.46(0.40～0.53)。同时，该研究通过应用受试者-操作特征(ROC)曲线下的面积来评估与“斑点征”的相关性，显示与血肿形状不规则相比，“斑点征”仍然是血肿扩大的最准确的预测因子。(1)卫星征：Shiomda等人[12]观察到卫星征，定义为在CT扫描上至少在一个层面上表现为与主血肿分离的小出血。在一项纳入241名患者的回顾性研究中，Shiomda等人发现预后不良的患者中卫星征(95.9%)多于无卫星征(55.9%)。这一新的影像学征象与脑出血患者预后不良有关。与斑点征相比，卫星征预测HE的准确率较低，但在CTA不能获得的情况下，卫星征仍是预测HE的一个有参考性的指标。(2)岛征：岛征是由Qi Li等人[13]在2017年对252例脑出血患者的研究中提出的，它代表了一种特殊类型的极不规则形状的血肿。这一征象在16.3%的ICH患者中出现，对预测HE和临床预后有很好的价值。在多因素Logistic回归分析中，岛征预测HE的敏感性为44.7%，特异性为98.2%，PPV为92.7%，NPV为77.7%。调整影响因素后，岛征仍是脑出血患者预后不良的独立预测因子。此外，使用该征象作为预测预后的指标是有价值的，因为它有明确的定义且易于观察到。NCCT岛征的出现与临床结果相关，独立于其他变量，成为预测脑出血预后的有价值的标志物。此外，通过CTA也是可以观察到的，评估岛征和斑点征的存在可能比单独评估其中任何一个都能提供更准确的预测价值。总体而言，大部分研究发现不规则形状的血肿与HE独立相关，尽管有几项研究不支持这一结论。结论的不一致可能是由于不同研究者对不规则血肿形状的定义不明确所致。此外，从病理生理学的观点来看，脑出血是一个动态的过程，边缘不规则可能表明小动脉的活动性多灶性出血。

2.3 血肿密度不均匀(1)漩涡征：NCCT上的漩涡征最初被定义为硬膜外出血中高强度血肿内的低密度区域。其他研究表明，NCCT上的漩涡征与30 d的死亡率有关，但未能发现其与HE的关系[14]。在对203名脑出血患者的研究中，Selariu等人[15]特别将漩涡征定义为高密度区域内的低密度或等密度区域，作者研究发现脑出血中的漩涡征是死亡率增加和不良功能结局的独立标志。此外，这项研究还表明，漩涡征阳性的患者中线移位、脑室内血肿和基线血肿体积较大的可能性较高。(2)混合征：2015年，Li等[16]人在一项单中心研究中首次提出了预测HE的一种新的NCCT征象-混合征。定义为血肿内相对低密度区与相邻高密度区的混合性出血，两密度区之差为18HU。在该研究中，16.9%的脑出血患者可观察到混合征。作者认为该征象可预测HE，特异性高(95.5%)。此外，Li等还得出结论，混合征的出现与3个月后临床预后不良有关[17]。在一项对126例脑出血患者的研究中，混合征是一种可预测HE和继发性神经恶化的影像学标志物，由于其评分可靠性，可广泛应用于临床试验。(3)黑洞征：CT黑洞征象是指血肿内与周围组织对比边界清楚的高密度血肿内的低密度区，由Li等人于2016年首次报道[18]，在对206例脑出血患者的研究中，Li等人发现该新的影像标志物预测HE的特异度为94%，敏感度为31.9%。(4)纹理特征：以上关于血肿异质性的研究大多基于定性或半定量的评分系统，例如Connor等[19]对血肿的异质性进行定性分析，Barras等[20]对血肿的密度和形态进行评分，发现血肿扩大的血肿异质性预测具有统计学意义，但定性和半定量评分系统明显基于统一的评分标准和主观判断。因此，使用CT密度对血肿异质性进行定量分析比定性和半定量评分更准确，更不容易产生偏差。近年来，纹理分析(CTTA)作为一种定量评价医学图像中肿瘤异质性的方法出现，它可以定量测量感兴趣区(ROI)像素强度的变化。CTTA是一种新的CT图像后处理技术和量化评估图像异质性的工具，利用对像素强度及其空间分布特点进行数学分析以达到评估异质性的目的[21]。过去常用于肿瘤的相关研究，今年来也逐渐用于预测ICH患者HE，例如李惠等[22]人通过研究发性血肿扩大组脑血肿CT纹理的Skewness和LRLGE均大于阴性组，认为放射组学参数可用于区分具有扩大风险的血肿与稳定型血肿。 ShenQ等[23]人研究表明，颅脑CT滤波图像的纹理分析、方差(V1.0)和均匀性(U1.0、U1.8和U2.5)是预测血肿扩大的客观指标。目前CTTA对IC患者HE研究还处于起步阶段，相关文献也较少，对于卷积像素的大小没有统一的标准。进一步研究如何在抑制噪声和保持图像细节的同时选择最佳的纹理，以及像素大小的优化设置，对于改进这一方法具有重要的意义。

3 CTA征象

CTA扫描通过注入造影剂扫描，能更直观的观察到血管内造影剂外渗的活动性出血，能更准确预测HE，CTA征象的特异性和敏感性相比NCCT征象都较高。但在临床紧急情况下，难于普遍运用。

3.1 斑点征斑点征是2007年Wada等[3]在一项研究中提出的，定义为使用造影剂后血肿内存在高密度。研究表明，CTA斑点征阳性与临床预后不良之间有很强的相关性。CTA可在急性情况下对ICH进行无创评估，一些研究推测血肿内造影剂外溢可直接反映血管持续出血和早期血肿扩张[3-5]。

3.2 点尾征点尾征在CTA的冠状位图像上被描述为条纹状动脉的活动性出血，有研究发现，在后续扫描中点尾征比斑点征具有更高的敏感性[24]。

3.3 泄漏征鉴于CTA斑点信号的相对中等灵敏度，一项研究引入了泄漏征[25]，即对ICH患者进行两期CTA扫描，即CTA扫描结束后再进行1次延迟扫描，泄漏征阳性为延迟相位和首次相位之间的感兴趣区域HU值增加了10%。结论是渗漏征比斑点征象更能预测ICH后的HE，具有更高的敏感性(93.3%)和特异性(88.9%)。

3.4 腮红征Vedicherla等[26]在一项对54例高血压脑出血患者的研究中报道了“腮红征”。根据形态学将斑点征分为两组：腮红征和点斑征。腮红征定义为大于1 mm×2 mm的造影剂外渗的线性或曲线喷射样外观，斑点征象定义为1 mm×2 mm造影剂外渗的斑点。结果显示，“腮红征”对血肿显著扩大的预测价值比斑点征更好，腮红征对ICH患者HE的预测具有较高的准确性，可作为ICH患者早期临床干预治疗的危险分层指标。

3.5 碘浓度Fan fu等[27]对91例患者进行了研究，探讨了血肿内碘浓度与HE的关系。研究者发现血肿碘浓度是HE的独立指标。此外，还得出碘浓度>7.82 (100 lg/mL)时，预测HE的敏感性、特异性、PPV和NPV分别为0.81、0.75、0.90和0.60。斑点征象对HE的敏感性、特异性、PPV和NPV分别为0.81、0.79、0.73和0.86。结果表明，碘浓度的PPV高于斑点征的PPV。

4 挑战和未来的方向

HE是ICH后临床恶化、死亡率和不良结局的的一个独立预测因子，多达三分之一的ICH患者由于HE而面临长期预后不良的风险，早期识别HE对于临床医生确定ICH患者的有效治疗策略至关重要。目前，HE最可靠的预测指标是CTA上血肿内可见的造影剂渗出区域，也称为斑点征[10-14]，然而，在一些紧急情况下，CTA、CTP并不容易获得。NCCT在临床中作为ICH患者的首选检查，有必要使用NCCT影像特征来预测HE，卫星征、岛征、漩涡征、混合征、黑洞征大多基于定性或半定量的评分系统，一定程度上依赖诊断医师的主观判断，CTTA可以定量测量ROI像素强度的变化，比定性和半定量评分更准确，更不容易产生偏差。因此，纹理特征是NCCT影像特征来预测HE的突破点。

今后的研究重点应放在探索脑出血的动态过程上。所有研究的最终目的都是为了找到一种更有效的方法来提高预测脑出血的敏感性和特异性，从而有利于临床工作者指导治疗，降低脑出血患者的致残率和死亡率。