张学峰, 朱 力
(1.宁夏医科大学总医院放射科,宁夏医科大学第一临床医学院,银川 750004; 2.宁夏医科大学附属固原市人民医院放射科,固原 756000)
自发性脑出血(spontaneous intracerebral hemorrhage,sICH)是除去外部因素,在非创伤情况下脑实质内大、小动静脉及毛细血管自发破裂而引起的脑出血[1]。我国脑出血占脑卒中的18.8%~47.6%,其发病率、病死率及致残率极高,且进展迅速、预后差,对患者家庭及社会造成严重的负担[2]。既往研究[3]证实,超过1/3 的sICH 患者在发病早期即可出现血肿扩大(hematoma expansion,HE),表明颅内血肿因持续活动性的出血而进行性增长,这是初始血肿不断演变进展的动态过程。因此,早期HE 是患者神经功能损伤、病情恶化与不良预后的决定性因素[4-5]。其量化定义为24 h 内复查头颅CT 测量血肿量较首次头颅CT增多(>33%或>12.5 mL)[6]。临床医师在接诊时能否快速有效地评估sICH 患者早期HE 的预测因素并尽早采取干预措施十分关键。作为脑出血诊断的金标准,CT 能够快速直观地反映脑出血的情况,有效的CT 特征预测HE 更为直接、便捷。目前临床普遍认可且经指南推荐的预测早期HE最有效的影像学征象为CT 血管造影(CT angiography,CTA)点状征,并将其作为影像学预测HE 的金标准[7-10]。然而,由于该检查对设备、操作者及患者要求较高,需要注射造影剂,且检查费用昂贵等,并不能作为基层医院及急危重症患者的首选检查。CT 平扫具有成像快速、简单、费用较低廉、无须注射造影剂等优势,基于CT 平扫得到的影像学征象来预测早期HE 就有了较大的研究价值。目前相关研究主要围绕两个方面展开,即血肿形状不规则与血肿密度不均匀,现进行如下综述。
脑实质血肿多表现为类圆形、肾形及不规则形,其中不规则形态的血肿更容易发生HE,尤其是伴有血肿体积较大者发生率更高,血肿形状不规则已被认为是早期HE 的独立危险因素[11]。从病理生理学角度分析,脑实质内血管在自发性破裂出血后,形成的初始血肿及其周围水肿会引起显著的占位性病变效应,进而导致颅内压增高,邻近脑组织内的小血管受到挤压后可能因为机械力破坏及自身张力的不断增大而最终破裂,引起继发性出血,这种现象不断堆叠进展,加之周围脑组织缺血坏死,以及小血肿之间存在的分隔引起其张力较小和压差不均衡,导致破裂小血管的压迫止血能力减弱,这种“雪崩”现象最终导致不规则形态的血肿形成。所以,HE 很可能与周围其他脑组织的新增出血有关。
Li 等[12]于2017 年首次提出岛状征的概念,将其定义为:主血肿周围存在3 个或3 个以上与其分离的小血肿;或存在4 个或4 个以上部分或全部与主血肿相连的小血肿;游离的小血肿可为圆形或椭圆形,与主血肿相连的小血肿应为泡状或芽状,但不能是分叶状。岛状征表现为主血肿周围的多灶小血肿,代表了极端的不规则形态血肿,提示脑出血进展过程中复杂的动态变化,目前对于其出现的原因及机制尚不清楚,猜测可能是由于血肿及其周围水肿在不断增多的过程中,造成邻近的小血管机械性损害,从而继发海岛样形态的不规则小血肿。研究[13-15]表明,岛状征是独立预测早期HE 和不良预后的可靠CT 征象,可作为治疗性干预的潜在标志。陶应伟等[16]在通过倾向性评分匹配控制组间混杂因素后,仍然得出岛状征是早期HE 的独立危险因素。
卫星征最早由Shimoda 等[17]于2017 年提出,虽然其研究未表明卫星征与HE 的关系,但证明其与sICH 患者的不良预后密切相关,认为卫星征能够预示sICH 患者转归不良。卫星征定义为:存在≥1 个小血肿与主血肿完全离断;小血肿的最大横径<10 mm;且与主血肿距离的最短径<20 mm;不能是蛛网膜下腔出血或脑室内出血。血肿周围的微代谢变化可能引起脑组织缺血性改变或再灌注损伤,继而破坏血脑屏障,这一系列变化可能会引起出血性转化,并形成主血肿周围卫星灶样的小血肿,最终导致血肿增多,它是多发小血管出血的结果。通过研究对比卫星征和CTA 点状征对HE 的预测效能之后,Yu 等[18]也认为,虽然CTA 点状征具有更高的预测准确性,但在没有CTA 的情况下,卫星征仍是一个可接受的HE 预测指标。
血肿密度不均匀主要受出血时间、出血速度与血液凝固功能等影响,这些因素决定着血肿内成分的变化,从而在CT 平扫图像中表现为CT值密度的高低。低密度区域代表较新鲜的出血,提示活动性出血持续存在,高密度区域则代表已处于亚急性期的血液凝固块,因此无论在时间上还是空间上,血肿密度不均匀都能反映脑出血的动态多变,从而预测HE。基于CT 平扫观察血肿密度,是一个非常便于获得并能定量测量的参数,这就使其成为预测血肿进展的良好指标。王斌礼等[19]模拟出评分模型以评价血肿密度异质性与HE 的关系,其结果表明,血肿异质性评分越高,即血肿密度越不均匀,HE 的发生概率就越高,并且与血肿增长值和增长率均呈显著正相关。目前对于血肿密度不均匀多在于主观性的判断,并没有形成客观、具体且公认的定义,一些学者在此基础上继续探索并发现了一些更有特征性的CT 标志方便预测HE,包括漩涡征、混合征、黑洞征与血肿内低密度液平,这些征象提高了血肿密度不均匀预测HE 能力的客观性和可靠性,并且在CT 图像上呈现了不同时期的脑出血组成。
漩涡征原特指头颅CT 平扫上高密度的硬膜外血肿中出现的低密度区域,表现为“漩涡状”形态,可能是活动性出血在遇到颅骨及硬脑膜的阻挡后形成的涡流,其被认为是反映硬膜外有无急性活动性出血的重要标志,对决定是否需要急诊手术具有重要指导意义[20]。Selariu 等[21]首次将漩涡征应用于sICH 患者,并将其定义为高密度血肿内出现1 个或多个相对低密度区域(代表了急性血肿区域内的活动性出血),可与周围脑组织相连,可呈圆形、条纹状或不规则形态。该研究表明,漩涡征的发生率与血肿量的多少密切相关(当血肿<5 mL 时,仅6%的患者出现了漩涡征;当血肿为5~30 mL 时,其发生率约41%;而当血肿>30 mL 时,其发生率则达到了62%)。随后,多项研究[22-25]证实,漩涡征对早期HE 的预测具有相对较高的特异性,可作为早期HE 的独立预测因素,并且与患者的不良预后相关。
Li 等[26]于2015 年首次报道的混合征也是血肿密度不均匀的影像学标志之一,其定义为血肿由相邻的高、低密度区域混合构成,它们之间存在肉眼可辨的明显分界,两区域CT 值相差≥18 Hu,且高密度区域不能完全包裹低密度区域;他们的研究发现,混合征预测HE 的敏感性较低(39.9%),但特异性很高(95.5%),阳性预测值(82.7%)及阴性预测值(74.1%)也处于较高水平(AUC=0.674),提示混合征对血肿的早期扩大具有一定的预测价值。混合征的形成机制尚不明确,可能因为脑出血急性期存在反复多次出血的情况,表现为持续性的动态变化过程,造成血肿的不断扩大。新旧血肿之间形成密度及形态上的差别,也证明了多次出血的存在。血肿的密度与血肿内成分相关,当血肿凝固后,在CT 上呈现为较高密度,而相对低密度区则应提示活动性的较新鲜出血[27]。亦有多项研究[28-30]表明,混合征在脑出血患者中的发生率相对较高,且能够独立预测早期HE。
黑洞征也是由Li 等[31]继混合征后于2016 年首次提出的与血肿生长相关的影像学概念,定义为相对低密度区域(黑洞)完全被包裹在高密度区域血肿内,与周围脑组织不相连,且具有明显的边界,两区域CT 值相差≥28 Hu,并通过研究发现其预测HE 的特异性为94.1%,能够作为早期血肿生长简单易用的预测指标。一项Meta 分析[32]也表明,尽管黑洞征预测HE 的总体敏感性较低,但是其特异性很高,证明其能够作为预测HE 的可靠影像学标志。Yu 等[33]研究也表明,虽然CTA 点状征似乎相较于黑洞征来说是HE 更好的预测因素,但两者的预测价值差异并无统计学意义,提示它们可能存在相似的病理生理学发生机制。后续亦有大量研究证实黑洞征与HE 风险独立相关[34-38]。
血肿内的液平可能反映了异常的血液凝固过程及止血的不充分,提示机体可能出现血液凝固功能障碍,表现为早期凝固的血块首先沉积于下层,尚未凝固的血液漂浮于上层,而导致的分层沉淀现象[39]。其定义为血肿内出现一条分隔线,其上方为相对低密度区,下方为相对高密度区,两区域的CT 值差别无须量化[40]。这一征象较少出现,发生率为1%~7%,但仍与血肿生长及不良预后相关[41-42],尤其对有血液凝固功能障碍的患者,因凝血酶原时间及活化部分凝血酶原时间异常,脑出血后出现液平的概率较高。
脑出血急性期的诊治一直是临床所关注的重点,早期HE 是其重要的并发症之一,提示患者早期神经功能损伤和远期不良预后,这一动态进程是机体多种复杂病理生理机制共同作用的结果。而应用影像学标志预测早期HE 具有相当大的潜力,多种CT 平扫征象能够高度提示sICH患者持续再出血的可能,可以有效帮助临床医师独立、快速且准确地预测早期HE。将上述征象联合其他临床特征指标纳入HE 预测评分模型,有利于指导临床医师对高风险患者尽早采取针对性治疗,有效防止血肿继续扩大,从而改善患者预后。然而,各种CT 平扫征象的病理生理机制尚不明确,它们是否能够替代金标准CTA 点状征,今后是否还会发现敏感性及特异性更高的影像学征象,以及联合应用多种征象的预测价值是否优于单一征象,这些问题都有待后续进一步研究论证。