西藏地區(qū)高血壓幕上腦出血運(yùn)用多田公式測(cè)算血腫體積的準(zhǔn)確性和可靠性研究

多吉玉杰 曹旭東 伍剛 仁增

1.西藏自治區(qū)人民醫(yī)院，拉薩 850000；2.北京大學(xué)人民醫(yī)院，北京 100034

高血壓腦出血是西藏地區(qū)最常見的腦血管疾病，具有致殘率、致死率極高，給患者、家庭和社會(huì)帶來巨大的負(fù)擔(dān)。血腫的大小、形態(tài)、位置，患者年齡、基礎(chǔ)疾病等情況都將是影響預(yù)后的主要因素[1]。相關(guān)研究證實(shí)血腫體積為腦出血預(yù)后的獨(dú)立因素。目前，針對(duì)血腫大小測(cè)量，普遍基于多田公式進(jìn)行粗略計(jì)算。近年來，3D-Slicer軟件廣泛應(yīng)用于臨床，其使用方便，尤其是高血壓腦出血體積測(cè)算精確度明顯提升等優(yōu)勢(shì)，逐步取代多田公式對(duì)血腫體積測(cè)算[2]。本研究回顧性選取本中心收治的146例高血壓性幕上出血入院顱腦CT 平掃影像學(xué)資料（DICOM 格式）分別使用多田公式、3D-Slicer軟件進(jìn)行測(cè)算入院時(shí)血腫體積歸納總結(jié)幕上血腫體積進(jìn)行分組分析，研究多田公式測(cè)算血腫的準(zhǔn)確性，并對(duì)臨床治療提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

收集西藏自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科2021 年1 月至2022 年12 月收治的146 例高血壓性幕上出血患者的入院顱腦CT 平掃影像學(xué)資料（CT 掃描層厚5mm）。分別使用多田公式（血腫量=0.5×血腫最大面積長(zhǎng)軸cm×最大面積短軸cm×層面數(shù)cm）、3D-Slicer 軟件進(jìn)行血腫體積測(cè)算。其中89例患者行血腫清除術(shù)（第九版外科學(xué)幕上血腫大于30mL 行手術(shù)治療），術(shù)后CT證實(shí)血腫清除干凈，術(shù)中清除血腫量于術(shù)前兩種測(cè)算方法進(jìn)行對(duì)比。利用多田公式計(jì)算出血腫量結(jié)果分兩組：（1）血腫量＜30mL，58例；（2）血腫量＞30mL，88例。根據(jù)分組再使用3D-Slicer，計(jì)算三組患者血腫量，對(duì)比多田公式測(cè)算結(jié)果，進(jìn)行分析其誤差。根據(jù)血腫形態(tài)分為兩組：（1）規(guī)則組59 例；（2）不規(guī)則組87例。對(duì)比兩種測(cè)算方法結(jié)果并進(jìn)行分析。運(yùn)用SPSS進(jìn)行分析得出研究結(jié)果。

2 結(jié)果

2.1 一般結(jié)果

血腫＞30mL 組：88 例，血腫＜30mL 組：58 例。（圖1）散點(diǎn)圖提示，分別用3D-Slicer及多田公式進(jìn)行血腫量測(cè)量所得數(shù)據(jù)呈線性相關(guān)關(guān)系，線性相關(guān)分析表明二者相關(guān)性好（相關(guān)系數(shù)r=0.990）。

圖1 多田公式測(cè)量血腫體積（mL）Figure 1 Measurement of hematoma volume(mL)using the Tada's formula

2.2 出血量結(jié)果比較

146 名腦出血患者分別用3D-Slicer 及多田公式進(jìn)行血腫量計(jì)算，數(shù)據(jù)表明采用3D-Slicer計(jì)算的血腫量（41.83±22.79）mL 高于采用多田公式計(jì)算的血腫量（35.65±17.87）mL，此差異是統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的，t（145）=13.078，p＜0.001，d=1.08，95%CI[5.24；7.11]。兩種測(cè)算方法的血腫量的平均誤差率為16.22%±9.19%.

2.3 不同血腫量分組間血腫誤差測(cè)量結(jié)果

血腫大于30mL：88 名腦出血患者分別用3DSlicer及多田公式進(jìn)行血腫量計(jì)算，數(shù)據(jù)表明采用3DSlicer 計(jì)算的血腫量（57.04±15.74）mL 高于采用多田公式計(jì)算的血腫量（47.38±12.69），此差異是統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的，t（87）=20.05，p＜0.001，d=2.14，95%CI[8.70；10.62]。兩種方法測(cè)量的血腫量誤差平均值為：9.64mL，3D-Slicer 計(jì)算的血腫量的平均誤差率為20.37%±8.34%.本組病例運(yùn)用兩種方法測(cè)算血腫，多田公式測(cè)算法最大誤差可達(dá)44.7%（圖2）。

圖2 較大血腫組圖（＞30mL）Figure 2 Shows the larger hematoma group(＞30mL)

血腫小于30mL：58 名腦出血患者分別用3DSlicer及多田公式進(jìn)行血腫量計(jì)算，數(shù)據(jù)表明采用3DSlicer計(jì)算的血腫量（18.76±6.67）mL高于采用多田公式計(jì)算的血腫量（17.86±5.68）mL，此差異是統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的，t（57）=3.16，p＜0.001，d=0.41，95%CI[0.33；1.47]。兩種方法測(cè)量的血腫量誤差平均值為：1.85mL，3DSlicer計(jì)算的血腫量的平均誤差率為9.91%±6.45%.

對(duì)不同血腫量分組間的誤差率進(jìn)行獨(dú)立T 檢驗(yàn)，P 值＜0.05，提示不同分組間采用3D-Slicer 及多田公式所獲得數(shù)據(jù)之間的誤差率存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且出血量＜30mL 相較于出血量＞30mL，分別采用兩種測(cè)量方式獲得的血腫量之間誤差更小（表1）。

表1 不同血腫量分組間血腫誤差測(cè)量Table 1 Measurement of hematoma error between different hematoma volume groups

2.4 形狀分組間血腫誤差測(cè)量結(jié)果

2.4.1 規(guī)則分組。59 名患者分別用3D-Slicer 及多田公式進(jìn)行血腫量計(jì)算，數(shù)據(jù)表明采用3D-Slicer計(jì)算的血腫量（34.29±21.90）mL 高于采用多田公式計(jì)算的血腫量（30.37±17.36）mL，此差異是統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的，t（58）=5.675，p＜0.001，d=0.74，95%CI[2.54；5.30]。兩種方法測(cè)量的血腫量誤差平均值為：4.35mL，3DSlicer計(jì)算的血腫量的平均誤差率為13.04%±8.93%.2.4.2 不規(guī)則分組。87 名患者分別用3D-Slicer 及多田公式進(jìn)行血腫量計(jì)算，數(shù)據(jù)表明采用3D-Slicer 計(jì)算的血腫量（46.95±22.06）mL 高于采用多田公式計(jì)算的血腫量（39.23±17.42）mL，此差異是統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著的，t（86）=13.105，p＜0.001，d=1.40，95%CI[6.54；8.88。兩種方法測(cè)量的血腫量誤差平均值為：8.05mL，3D-Slicer 計(jì)算的血腫量的平均誤差率為21.18%±7.23%。血腫形態(tài)不規(guī)則組病例運(yùn)用兩種方法測(cè)算血腫，多田公式測(cè)算法最大誤差可達(dá)45.8%（圖3）。

圖3 不規(guī)則腦出血圖Figure 3 Shows irregular cerebral hemorrhage

對(duì)不同形狀分組間的誤差率進(jìn)行獨(dú)立T 檢驗(yàn)，P 值＜0.05，提示不同分組間采用3D-Slicer 及多田公式所獲得數(shù)據(jù)之間的誤差率存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且規(guī)則血腫相較于不規(guī)則血腫，分別采用兩種測(cè)量方式獲得的血腫量之間誤差更小（表2）。

表2 不同形狀分組間血腫誤差測(cè)量Table 2 Measurement of hematoma error between different shape groups

3 討論

高血壓腦出血血腫量是患者預(yù)后的重要指標(biāo)，并且是臨床治療策略的制定的重要依據(jù)，對(duì)準(zhǔn)確計(jì)算血腫量具有十分重要的臨床意義［1］。目前，在西藏地區(qū)臨床應(yīng)用最廣泛測(cè)量血腫體積的方法是多田公式法。多田公式方法原理是將血腫體積理想化為一橢球體，在測(cè)算過程中存在明顯的缺點(diǎn)：對(duì)于規(guī)則血腫，如球形、圓臺(tái)形，測(cè)量結(jié)果與實(shí)際結(jié)果更為接近，但對(duì)于不規(guī)則血腫，如彎月形、分葉形、長(zhǎng)條形血腫的測(cè)量存在準(zhǔn)確性下降。隨著軟件測(cè)算法不斷應(yīng)用于臨床，血腫體積測(cè)算計(jì)算也變得更多元化，但無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)［12，13］。3D-Slicer 軟件由哈佛大學(xué)布里格姆婦女醫(yī)院和麻省理工學(xué)院聯(lián)合開發(fā)，是一個(gè)免費(fèi)開放的可視化圖像分析處理平臺(tái)［3］。3D-Slicer 軟件測(cè)量血腫體積是通過血腫與正常腦組織和顱骨CT 值的不同自動(dòng)識(shí)別描記血腫，三維重建血腫并根據(jù)每個(gè)層面血腫面積及CT 掃描層厚計(jì)算血腫體積，該方法不受血腫形狀和部位的影響，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，可重復(fù)性好，操作簡(jiǎn)單，能夠滿足臨床多種應(yīng)用需要［4］。本研究通過3DSlicer 軟件和多田公式法，并分別依據(jù)血腫大小和血腫形狀分組分析多田公式誤差率大小。結(jié)果顯示，多田公式法與3D-Slicer 軟件結(jié)果相比，針對(duì)146例高血壓腦出血患者使用兩種測(cè)算方法的血腫量的平均誤差率為16.22%±9.19%，這與Huttner 等［5］的研究結(jié)果類似。根據(jù)血腫體積量分組：血腫量30mL 組，兩種測(cè)算方式誤差率20.37%±8.34%；血腫量＜30mL組，血腫量測(cè)算誤差率為9.91%±6.45%.研究顯示血腫量越大多田公式法測(cè)算出血腫誤差越大，且使用多田公式測(cè)算血腫體積越大，誤差越大，明顯降低血腫體積，尤其是部分血腫突破入腦室體積測(cè)算誤差較大，與徐興華等結(jié)果相似［6］。本組病例中將血腫形態(tài)分為規(guī)則和不規(guī)則組進(jìn)行分析，規(guī)則組使用多田公式測(cè)算與3D-slicer 軟件測(cè)算誤差為13.04%±8.93%；不規(guī)則組血腫量測(cè)算結(jié)果誤差為21.18%±7.23%，本研究顯示多田公式相對(duì)適合測(cè)算形態(tài)相對(duì)規(guī)則的，對(duì)形態(tài)不規(guī)則血腫多田公式測(cè)量誤差較大，會(huì)明顯低估血腫體積。本研究共納入146 例高血壓腦出血患者CT 資料進(jìn)行多田公示和3D-slicer軟件進(jìn)行血腫量測(cè)算，其結(jié)果顯示針對(duì)較小血腫（小于30mL）及血腫形態(tài)較規(guī)則病例，在測(cè)算血腫體積時(shí)多田公式仍適用；另外在針對(duì)血腫較大或血腫形態(tài)不規(guī)則病例，多田公式測(cè)算明顯誤差較大，臨床上可能低估血腫量，導(dǎo)致臨床治療策略受到影響，這一結(jié)果與白莉等人的研究一致［7］。在該研究的病例樣本中，從閱片系統(tǒng)導(dǎo)出DICOM 格式圖像，運(yùn)用3D-slicer軟件進(jìn)行血腫測(cè)算所使用的時(shí)間為240±20s，對(duì)患者治療評(píng)估及治療策略選擇無明顯影響，其它研究也類似操作時(shí)長(zhǎng)［14，15］。軟件學(xué)習(xí)曲線時(shí)間較短，進(jìn)行血腫測(cè)算及術(shù)前血腫定位從學(xué)習(xí)到數(shù)量掌握平均時(shí)長(zhǎng)為3天。3D-slicer軟件對(duì)硬件要求不高，目前常規(guī)家用電腦或筆記本電腦均能夠完成大部分測(cè)算、術(shù)前定位等功能。在本研究中，對(duì)部分患者進(jìn)行復(fù)查后，血腫和血腫形態(tài)運(yùn)用多田公式和3Dslicer 軟件測(cè)算，顯示結(jié)果：血腫增加量15%多田公式測(cè)算方法無法測(cè)算出血腫變化；血腫形態(tài)變化多田公式的預(yù)警性和準(zhǔn)確性明顯下降，無法測(cè)算出血腫因形態(tài)10%的變化所導(dǎo)致的血腫量的變化。結(jié)果與Broderick JP、Zurasky JA 等研究一致［8，9］。本研究同時(shí)觀測(cè)到血腫量變化較小時(shí)，多田公式測(cè)算方法無法顯示血腫量的變化，這也與其它研究結(jié)果相似［10，11，15］。

總之，多田公式仍然可應(yīng)用于西藏地區(qū)高血壓腦出血血腫體積測(cè)算，但是針對(duì)較大血腫量、血腫形態(tài)不規(guī)則病例測(cè)算結(jié)果誤差較大、準(zhǔn)確性差。3D-Slicer軟件對(duì)不同類型血腫體積測(cè)算準(zhǔn)確性高、操作簡(jiǎn)便值得在西藏地區(qū)各層級(jí)醫(yī)院進(jìn)行推廣。另外，無論哪一種測(cè)算方式都不能作為治療高血壓腦出血策略的唯一標(biāo)準(zhǔn)，仍然需要根據(jù)患者臨床表現(xiàn)得個(gè)體差異進(jìn)行綜合考慮才能給患者更好獲益。并且在將來研究中，我們將進(jìn)一步把幕下血腫：如小腦出血、腦干出血，各種類型的創(chuàng)傷性腦內(nèi)血腫、硬膜外血腫、硬膜下血腫運(yùn)用多田公式和3D-slicer軟件進(jìn)行體積測(cè)算對(duì)比，進(jìn)一步研究探索在顱內(nèi)各種血腫中兩種血腫量的測(cè)算方式準(zhǔn)確性、優(yōu)缺點(diǎn)，為臨床提供更好的指導(dǎo)。