雙能量CTA在急性腦血腫擴大的預測價值

鄧喜青，申躍明，段圣武，肖冬林

據文獻報道，急性腦出血患者24小時內出現血腫擴大的比例高于33%，在抗凝治療的患者中這一比例甚至高達50%[1]。對于有血腫擴大風險的患者，盡早采取相關干預措施，能顯著降低死亡率，改善預后[2]。多項研究表明CT在預測腦血腫擴大中具有重要作用，如CT平掃的混合征、黑洞征、CTA檢查的點征及CT灌注成像的滲漏征等均是預測顱內血腫擴大的可靠指標[3-4]。但這些指標的敏感度均較低，最近一項Meta分析結果顯示點征的敏感度僅為53%[5]。導致點征預測敏感度低的原因有多種，包括發病至CT檢查時間、注射對比劑的延遲時間等[6]。點征表現為高密度血腫內出現點狀強化，點狀強化與血腫同為高密度，有時難以區分，這可能也是導致其敏感度低的另一原因，而雙能量CT掃描能夠特異性地區分碘對比劑與血腫，能較準確檢出高密度血腫內漏出的碘對比劑，為點征的識別提供幫助，理論上而言應能提高預測血腫擴大的敏感度。本研究試圖分析雙能量CTA在預測急性顱內血腫擴大中的優勢。

材料與方法

1.病例資料

回顧性搜集我院2019年1月-2020年8月所有腦出血患者的臨床和CT資料。納入標準：行雙源雙能量CTA檢查；患者出現癥狀與CTA檢查的間隔時間(interval time，IT)<6 h，并于24 h內復查頭顱CT。排除標準：外傷、動脈瘤破裂及腫瘤繼發出血；腦室內出血或血腫大部分破入腦室內；復查頭顱CT前已經行腦血腫清除術；圖像質量差，難以滿足分析要求。

2.CT掃描方法

使用Siemens Definition Flash雙源CT機，平掃采用單能螺旋掃描模式，掃描參數：120 kV，180 mAs，層厚及層間隔5.00 mm，重建算法H30f medium smooth。CTA掃描使用雙源雙能量掃描模式，掃描參數：80/140 keV，有效管電流86～280 mAs，視野297 mm×297 mm，重建算法Q30f，層間隔0.40 mm，層厚0.75 mm。使用雙筒高壓注射器經肘靜脈留置針注入生理鹽水及非離子型對比劑(優維顯370)各50 mL，注射流率均為5.0 mL/s。先注入25 mL生理鹽水測試血管情況后再注入對比劑，最后注入25 mL生理鹽水沖管。監測頸內動脈CT值，達到閾值(100 HU)3 s后觸發掃描。

3.圖像分析方法

血腫擴大判定：由一位放射科主治醫師進行CT圖像后處理和分析診斷。使用Siemens Syngo.via 10B工作站提供的腫瘤學工作流程，自動分割血腫、計算血腫體積(圖1)。復查血腫體積(V2)較首次檢查血腫體積(V1)增大達25%以上[(V2-V1)/V1>25%]時即判斷為血腫擴大[3,6]。

圖1 患者，男，45歲，發病1.6h行雙能CT檢查。a)雙能量CT圖像經后處理軟件分析和標記，顯示血腫內的點征(箭)；b)常規圖像經后處理軟件分析和標記，顯示血腫內的點征(箭)，并自動勾畫血腫邊緣；c)復查CT平掃圖像，顯示血腫較前擴大(箭)。

常規圖像上對點征的判定方法：將80和140 keV采集數據各占50%重建獲得的混合圖像(相當于常規掃描獲得的CT圖像)傳入PACS系統，由二位放射科主治醫師分析圖像，同時滿足3項條件(血腫內任意大小及形態的高密度灶；高密度灶不與血管相連；高密度灶與鄰近血腫CT值的差值大于120 HU)者即判定為常規法點征陽性(圖1)[3]。

雙能量圖像上對點征的判定方法：半個月后由同樣二位醫師分析雙能量圖像，使用Siemens Syngo.via 10B工作站配備的雙能量工作流程中的腦出血分析模塊。同時滿足以下3項條件(血腫內任意形態及范圍的含碘紅色標記區域；紅色區域不與鄰近的血管相延續；雙能量法測量顯示局部碘劑≥30單位)者即判定為雙能量法點征陽性(圖2)[6-7]。

圖2 患者，男,56歲，發病2.5h行CT檢查。a)平掃CT圖像，顯示左側基底節區血腫呈現混合征；b)血腫自動分割三維重建圖像，清晰顯示血腫的形態及位置；c)雙能量CTA圖像經血腫分析軟件進行標記，顯示血腫內的點征(箭)；d)常規CT圖像上未發現點征。

混合征的判定方法：由二位醫生分析CT平掃圖像，同時滿足3項條件(血腫內肉眼可辨的高、低密度混雜，且兩者CT值相差18 HU以上；高、低密度區分界清楚；低密度區未被高密度血腫完全包繞)者即判定為混合征陽性(圖2)[8]。

所有醫師在分析圖像時均不清楚患者的臨床資料及CT檢查情況，意見不統一時經討論后達成一致意見。

4.統計學分析

使用SPSS 26.0軟件進行統計學分析，符合正態分布的計量資料采用均數±標準差的形式進行描述，使用兩獨立樣本的t檢驗行組間比較；以例數及百分比描述計數資料，組間比較采用卡方檢驗。以血腫是否擴大為因變量，擬合多因素logistic回歸模型；使用ROC曲線分析評估各征象的診斷效能，包括敏感度、特異度、陽性預測值及陰性預測值等指標，并計算曲線下面積。以P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

1.基本臨床資料

共搜集234例患者的病例資料，排除腦室出血12例、血腫大部分破入腦室28例、動脈瘤破裂出血16例、腫瘤卒中8例、圖像運動偽影或增強失敗3例，最終共將167例腦出血患者納入本研究，其中男123例，合并高血壓140例；血腫擴大57例，無擴大110例。兩組患者的基本臨床資料及組間比較結果見表1。兩組間初始出血量的差異有統計學意義(P<0.001)，混合征的出現率、雙能量法和常規法點征出現率的差異均有統計學意義(P<0.001)。

表1 兩組腦出血患者臨床及影像征象比較

2.血腫擴大風險的多因素分析

將單因素分析結果顯示組間差異有統計學意義的變量擬合二元logistics回歸方程，最終共3個變量被納入回歸方程，其相關參數見表2。

表2 血腫擴大預測因子的logistic回歸分析結果

3.診斷效能分析

三個影像征象的診斷效能指標見表3。三個征象中，以雙能量法點征的敏感度和特異度最高。三個征象及回歸方程的ROC曲線見圖3，以回歸方程的AUC最大(0.89)，混合征的AUC最小(0.66)，雙能量法點征的AUC大于常規法點征(0.79 vs.0.72；Z=3.200，P<0.01)。

圖3 三個影像征象及回歸方程預測血腫擴大的ROC曲線，以回歸方程的AUC最大。

表3 影像征象預測血腫擴大的診斷效能

討 論

血腫擴大標準暫無統一定論，大部分學者認為血腫量增加12.5 mL或33%，則判定為血腫擴大[9-10]；但有學者認為血腫量增加3.0 mL或25%，即可判定為血腫擴大[6]。本研究中取血腫量相對增加25%作為血腫擴大的判定標準。以往多項研究采用簡化的多田公式(長×寬×高/2)來計算血腫的體積，此公式是假定血腫形態為近似橢圓形[11]。但實際工作中發現，顱內血腫的形態多呈不規則形，彭佳華等的研究結果顯示血腫擴大組中高達77.4%的血腫形態不規則[12]，因此使用簡化的多田公式來判定血腫是否擴大，不可避免的存在測量和計算偏倚，尤其是小血腫、形態不規則的血腫及破入腦室系統的血腫[13]。而本研究中采用血腫自動分割技術，加上人工評估和勾畫，能在三維結構上完整描繪血腫的形態，利用積分的方法獲得血腫的體積，能最大程度地減少對血腫的測量偏倚。

腦出血是腦卒中最常見的類型，據報道一個月內的病死率高達30%～50%[14]，但針對腦出血的治療方法一直以來未有明顯進展。近年來研究發現血腫擴大與患者病死率及預后有顯著相關性，對血腫擴大風險高的患者采取個體化治療，成為腦出血患者治療的一個重要途徑[15]。多項研究結果表明，CT征象可用來預測血腫擴大，其中包括平掃圖像上的混合征、黑洞征和漩渦征，以及增強圖像上的點征和滲漏征[3,6,9,10,12,16]，這些征象具有較高的特異度(86.0%～92.2%)，但敏感度均較低。據一項Meta分析結果顯示，點征合并敏感度僅為53%(95% CI：49%～57%)[5]。有研究表明，點征的敏感度高低與患者發病至CT檢查的間隔時間之間具有相關性，間隔時間越短，出現點征可能性就越高，敏感度也就越高[16]。點征的本質為血腫內活動性出血，表現為對比劑溢出血管而進入血腫內[15]，對比劑及血腫在CT上均表現為高密度影，因而在常規CT圖像上有時候不易鑒別，而雙能量CT圖像上能夠特異性的區別碘對比劑及血腫，后處理軟件可自動識別和標記血腫和碘對比劑，同時還能準確測量血腫內的碘含量，有利于診斷醫師的準確評估，本研究就是以血腫內碘劑≥30單位作為判定點征陽性的標準。對比雙能量點征及常規法點征，發現前者預測血腫擴大的敏感度高(達63.2%)，且特異度及AUC均優于后者，其敏感度稍低于前期的一項雙能量CTA研究結果(敏感度為79%)[6]，但顯著高于常規CTA點征。

在單因素分析中發現，初始出血量、發病至CT檢查的間隔時間、混合征、雙能量法點征和常規法點征在血腫擴大組及無擴大組之間的差異均具有統計學意義，但是在擬合logistic回歸方程時，最終僅納入初始出血量、發病至CT檢查的間隔時間及雙能量法點征三個指標，聯合這3個指標的回歸方程預測血腫擴大的AUC高達0.89，較任何單一指標都高。表明我們在預測血腫有無擴大時，應該多維度評價，綜合患者臨床表現及血腫的影像學表現，能提高預測的準確性，有利于指導臨床醫師制訂個體化的治療方案。Li等[17]的研究中亦發現初始出血量、發病至CT檢查的間隔時間加上一項血腫CT表現為血腫擴大的獨立危險因素。

本研究屬回顧性分析，尚存在以下不足之處：(1)雖然我院自2018年6月以來實行24小時CTA檢查，但是仍有相當多的危重腦出血患者未行CTA檢查，因此樣本的選擇存在一定的選擇偏倚；(2)血腫擴大組的病例相對較少，且為單中心回顧性研究，有待后續多中心前瞻性研究進一步驗證。

總之，雙能量CT有其獨特的分辨物質成分的優勢，能夠在高密度血腫背景下分辨漏出的含碘對比劑，較常規CT更容易出現點征，故預測血腫擴大的敏感度更高，診斷效能更大。雙能量CT的點征作為預測血腫擴大的獨立危險因素(似然比=33.4)，較臨床指標的預測價值更高，而綜合患者影像征象及臨床資料，能夠提高預測血腫擴大的準確性。