3D_slicer軟件對高血壓腦出血患者早期血腫準確性的評估分析

崔亞輝 閆偉 蔣雨虹 談航

高血壓腦出血為神經外科常見危急病癥［1］，而神經內鏡治療高血壓性腦出血的技術優勢逐漸得到認可［2］，準確客觀評估血腫部位、血腫量對順利開展手術有重要意義。測量血腫體積主要依據有軟件測量法、多田公式法、尺量法等，尚缺乏金標準，多田公式法準確性低，一般以計算機輔助容量分析（CAVA）作為評價標準，但費用、設備要求高，僅限于影像科工作站［3］。3D_slicer軟件為免費開放的可視化圖像分析處理平臺，目前已應用于腦膜瘤術前計劃及鈦網塑形、三叉神經痛神經血管關系術前可視化研究［4-5］。本文主要分析多田公式與3D_slicer軟件評估高血壓腦出血早期血腫準確性，結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2014年7月至2015年6月浙江大學醫學院附屬第二醫院神經外科收治的103例高血壓基底節區腦出血患者頭顱CT數據資料，納入標準：（1）均在發病2d內入院，無嚴重臟器功能障礙；（2）有明確高血壓病史，頭顱CT檢查顯示出血部位主要位于腦實質內，出血量＞20ml。排除標準：（1）腦室內出血或血腫主體破入腦室者；（2）創傷性腦內血腫或硬腦膜血腫者；（3）長期服用阿司匹林等藥物者。其中男64例，女39例；單發85例，多發18例；腦室出血：是67例，否36例。

1.2 方法 （1）影像資料數據收集：收集患者頭顱CT掃描影像數據，數據格式為醫學數字影像及通訊（DICOM）標準，將DICOM格式CT數據導入3D_slicer軟件，記錄血腫最大層面形狀、血腫最大層面長徑（cm）、寬徑（cm）、掃描層厚（cm）、血腫層面數。3D_slicer軟件法及多田公式血腫體積計算均由2名神經外科醫師獨立完成，取平均值進行統計學分析。（2）計算方法：①多田公式法：依據3D_slicer軟件上血腫最大層面的長徑、寬徑，血腫層面數與CT掃描層厚，代入多田公式，血腫體積=1/2×長徑（cm）×寬徑（cm）×層面數×掃描層厚（cm）。②3D_slicer軟件法：運行3D_slicer軟件，導入患者頭顱CT數據后，調整圖像至合適大小，軟件自動識別并以特殊顏色標記構成血腫體素，完全區分血腫與正常腦組織及顱骨，顯示血腫三維形狀，并計算出血腫體積。（3）分組方法：依據3D_slicer軟件測量的血腫體積大小，將患者分為A組（血腫量＜30ml，n=31）、B組（血腫量30～60ml，n=38）、C組（血腫量＞60ml，n=34），依據形狀將其分為規則組（n=33）、不規則組（n=60）、分葉狀組（n=10），依據血腫大小及形狀對兩種方法測量結果進行分析比較，多田公式法測量差異=多田公式法測得血腫體積-3D_slicer軟件測得的血腫體積。

1.3 統計學方法 采用SPSS 20.0統計軟件。計量資料以（x±s）表示，組間比較采用t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA）及LSD-t檢驗，以Spearman分析相關性，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 檢測結果 多田公式測量血腫體積（51.89±5.26）ml與3D_slicer軟件（43.75±4.52）ml差異有統計學意義（t=11.912，P＜0.05），平均值相差8.14ml，散點圖（圖1）顯示多田公式計算所得血腫體積與3D_slicer軟件測量所得血腫體積存在一定相關關系（r=0.086），但相關性差異無統計學意義（P=0.386＞0.05）。

圖1 兩種測量方法測量結果線性相關分析（r=0．086）

2.2 依據血腫大小分組多田公式法測量誤差分析 見表1。

表1 依據血腫大小分組多田公式法測量誤差分析［ml，（x±s）］

2.3 依據血腫形狀分組多田公式法測量差異分析 見表2。

表2 依據血腫形狀分組多田公式法測量差異分析［ml，（x±s）］

3 討論

多田公式已被廣泛用于血腫體積計算，但體積、血腫形狀會影響其準確性，而CAVA被認為是目前血腫體積測量的最準確標準，但此類軟件費用昂貴，操作復雜［6］。3D_slicer軟件原理與CAVA相似，通過逐層描繪血腫計算血腫體積，能節省時間，且對操作者要求低，有一定實用性［7］。

本資料顯示多田公式、3D_slicer軟件測量血腫體積分別為（51.89±5.26）ml、（43.75±4.52）ml，差異有統計學意義，平均測量差異為8.14ml，且兩種測量方法所得血腫體積存在一定線性相關關系（r=0.086），但相關性無統計學差異，這與徐興華［8］通過研究得出的多田公式法測量血腫體積明顯高于3D_slicer軟件法，多田公式法平均測量差異8.1ml結果相近，因此，多田公式用于評估高血壓腦出血患者早期血腫準確性較低，該法較多適用于計算形狀規則血腫體積，對于不規則形狀血腫及體積較大血腫者采用多田公式測量差異較大，可能會高估血腫體積。而3D_slicer軟件利用頭顱CT掃描原始DICOM格式數據對顱骨及深部腦內血腫進行三維重建，測量血腫體積時通過血腫CT值不同自動識別描記血腫，三維重建并依據每個層面血腫面積與CT掃描層厚計算血腫體積，該方法不受血腫形狀及部位影響，因此測量可重復性高，結果真實可靠，有準確、快捷、免費等優點，利于臨床研究標準化及科學化。本資料也顯示，依據血腫大小或形狀分組，多田公式較3D_slicer軟件均有較大測量差異，隨血腫體積增加，兩種方法測量差異明顯增加，多田公式評估血腫偏大，易致臨床醫師選擇創傷更大的手術方式，而3D_slicer軟件則可在較短時間內準確評估早期血腫，無需粘貼頭皮標記物及額外進行CT掃描、導航信息注冊等操作，有利于提高評估準確性。

但目前3D_slicer軟件運行尚未能與醫院影像系統對接，需將影像原始數據導出后再在軟件進行運算，導致目前尚不能便捷高效使用，因此有望在此方面進行改進，推動影像技術進一步發展，為臨床提供快捷、準確的信息提供幫助。

綜上所述，與多田公式相比，3D_slicer軟件測量高血壓腦出血患者腦血腫體積準確性較好，避免多田公式高估血腫體積，更好地評估早期血腫大小，從而準確判斷預后，告知患者病情，有推廣應用價值。