“动态点征”在CTP原始图像上对急性脑出血增长的预测价值

2017-02-13 07:44孙胜军韩丽萍苏亚萍高培毅
首都医科大学学报 2017年1期
关键词:征象血肿脑出血

孙胜军 韩丽萍 苏亚萍 高培毅

(首都医科大学附属北京天坛医院放射科 北京市神经外科研究所神经影像室,北京 100050)

· 临床研究 ·

“动态点征”在CTP原始图像上对急性脑出血增长的预测价值

孙胜军*韩丽萍 苏亚萍 高培毅

(首都医科大学附属北京天坛医院放射科 北京市神经外科研究所神经影像室,北京 100050)

目的 评价急性脑出血血肿内计算机断层扫描灌注原始图像(computed tomography perfusion source images,CTP-SI)上,动态进行性强化灶(“动态点征”)对脑出血增长的预测价值。方法前瞻性研究112例连续性急性自发性脑出血病人,症状发生6 h以内,均接受电子计算机断层扫描(computed tomography, CT)平扫及CTP检查。检查影像资料经2位有经验的神经放射医师进行观察评估。根据病人是否出现“动态点征”分为2组。将临床资料和影像资料相对应分组,对“动态点征”对脑出血血肿增长预测进行多变量评估分析。结果112例病人中,经复查证实脑出血增长病人为28例(25.0%)。出现CTP-SI上强化灶为30例(26.8%)。强化组与无强化组的基线临床数据相同, CTP“动态点征”阳性的病人中,25例(83.3%)病人表现为脑血肿增长,而5例(16.7%)病人无血肿增长。“动态点征”预测脑内血肿增长的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为89.3%、94.0%、83.3%和96.3%,Kappa值为0.841(P<0.001)。观察者间的一致性高(κ=0.92)。经单因素及多因素回归分析,CTP“动态点征”是具有独立的预测脑内血肿增长的影像征象,其中单因素OR值为131.667(29.386~590.289)(P<0.000 1);多因素分析OR值为230.996(32.123~1 295.448)(P<0.000 1)。结论CTP-SI中的“动态点征”与急性脑出血血肿增长有关,是可用以临床指导进一步加强治疗及监护脑出血病人的有意义的影像学征象。

CT 脑灌注;脑出血;预测;卒中

自发性脑出血是一种危及生命最严重的脑卒中,其发病率约为10%~30%[1]。高血压性脑出血与脑缺血疾病相比临床结果大多较差,始终是临床工作者高度重视的疾病。脑出血体积大小是预测30 d内死亡发生的重要预测因素之一。而脑出血增长被认为是预测神经系统症状恶化的重要的因素,是独立的预测死亡和神经系统功能异常结果的因素[2]。因此,为了准确有效地进行临床治疗,对脑出血病人血肿增长预测研究成为近年来的研究热点。放射学影像增强扫描对比剂外渗的发生率约为40%~50%[3-4]。计算机断层扫描血管成像(computed tomography angiography,CTA)检查的临床应用提供了快速、非创伤性评估脑血管形态的方法,脑血肿内强化被认为是持续性出血造成对比剂外渗,与出血进一步增长密切相关[5-8]。但是,对放射学“点征”的认定缺乏制定严格、统一的标准,且受研究的样本量不同、发病至到院检查时间的不同影响,CTA“点征”对具有临床意义的血肿增长的阳性预测值明显不相同,在22%~77%之间[9-11]。另外,由于CTA检查仅仅是对脑血液循环动脉期的检查,缺乏动态连续性对比剂标志物的显影。因此,若对比剂外渗发生在相对较晚的时间,则可能会出现假阴性结果。

由于计算机断层扫描灌注成像(computed tomography perfusion,CTP)是对同一层面的连续型扫描,有提供观察和显示进行性对比剂增强变化的放射影像的能力。现假设急性脑出血计算机断层扫描灌注原始图像(computed tomography perfusion source images,CTP-SI)上血肿内动态进行性强化灶(“动态点征”)是活动出血的标志物,用以区分出具有高度脑出血增长风险的病人。这一发现可能会提供更加准确的放射学影像征象,可据此征象选择活动性出血的病人接受必要的临床药物止血治疗。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2013年10月至2015年10月期间,首都医科大学附属北京天坛医院急诊神经内科收治的121例脑出血症状出现6 h之内的病人,经CT平扫证实为脑出血,进一步CTP检查。为确保入组病人基线水平的一致性,本研究的排除标准是:继发性动脉瘤出血病人;脑血管畸形继发出血病人;夹层动脉瘤出血病人;脑梗死伴出血转化病人;外伤性脑出血病人;或脑出血在复查前接受手术治疗病人。最终入组病人为112例,排除9例,其中2例病人因图像质量差影响观察被排除,5例无24 h内复查而脱落,2例因血管畸形出血被排除。研究方案经本院伦理委员会讨论批准。均需向病人或家属解释检查的必要性,并签署知情同意书。临床资料由1名临床神经内科医师经对病人进行物理检查及实验室检查获取,包括病人的基本信息、血压(收缩压和舒张压)、发病时间,完成基线美国国立卫生研究院卒中量表(National Institutes of Health Stroke Scale,NIHSS)评分,国际标准化率(international normalized ratio, INR)、激活部分促凝血酶原激酶时间(activated partial thromboplastin time, APTT)、纤维蛋白原(fibrinogen, Fbg)、血糖、是否抗凝治疗,是否抗血小板治疗。

1.2 影像检查

所有检查均包括CT平扫、CTP检查,使用德国西门子公司16排CT检查机,急诊入院先行全脑CT扫描,确定出血后进一步CTP检查,并在入院后24 h内复查CT平扫。CT平扫参数为小脑幕上层厚9 mm,幕下4.5 mm,120 kV,310 mA,FOV 24 cm;CTP检查定位在通过血肿最大层面的连续两层,CTP检查参数为80 kvp,209 mA,1 s/rotation,连续40 s扫描,层厚12 mm,每层扫面40次。肘正中静脉自动高压注射器注射非离子碘对比剂(Xenetix,300 mg/mL,Guerbet公司,法国),使用20号静脉注射连接管,注射速率为8 mL/s,团注40 mL后4 s开始扫描。全部影像资料上传至东软Neurosoft PACs系统以备分析。

1.3 影像资料的分析

所有检查均由2名有经验的神经放射医师进行观察评估,采用临床资料及影像复查结果盲法,内容包括为,首先观察分析基线CT平扫血肿的情况,对部位、大小、形态(规则或不规则)、密度(均匀或不均匀)、周围水肿(有或无)、破入脑室(有或无)进行记录,大小测量采用ABC/2方法[12];部位分为幕上和幕下两大部分,幕上再分为脑叶、基底节区、丘脑;幕下分为小脑半球及脑干。然后对CTP-SI给以观察分析,“类电影播放”观察血肿层面内是否有动态强化灶的出现,若有,进一步自动脉期至窦期逐层观察(图1)。

图1 58岁,男性,突发头痛2.5 h脑出血就诊检查,为左侧基底节区及外囊出血

A:unenhanced CT demonstrated left putaminal and external capsule haematoma. B:20 h follow-up unenhanced CT image reveals haematoma expansion of 17.5 mL; C, D, E, F: computed tomography perfusion source images (CTP-SI) from the arterial phase to the venous phase; a small focus of enhancement is seen peripherally, consistent with the dynamic spot sign (white arrow), and by the phase change, the size of ongoing enhancement has enlarged; duration is 14 s; CT:computed tomography.

并对强化灶的形态(点状、小片状、线状)、数目及部位(中心、周边)给以记录,对强化灶出现的期相(动脉期、静脉期、毛细血管期、静脉期),并计算(1幅/s)出持续的时间。观察CTA-SI(窗宽 175 HU/窗位 75 HU)及观察CTP-SI使用恰当的窗宽及窗位(窗宽 185 HU/窗位 85 HU);然后,进一步评估与基线CT平扫相同内容的入院后24 h内复查情况,观察结果不与CTP-SI观察结果做比对。定义血肿增长30%或绝对增长6 mL为有意义的血肿增长[4]。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 病人基本信息及脑出血基本情况

入组病人112例,其中男性72例,女性40例,年龄中位数为64岁(39岁至81岁之间)。脑出血位于脑叶18例(16%),基底节区62例(55%),丘脑26例(23%),脑干3例(2%),小脑半球3例(2%)。基线血肿体积中位数15.65 mL(1.8~118 mL)。复查时间平均为(20.56±4.11)h,血肿大小无变化的病例数为46例(41%),增大66例(58.9%),增长大于30%或绝对增长大于6 mL为有意义的血肿增长为28例(25.0%)。详见表1。

表1 病人基本资料

△1mmHg=0.133 kPa;ED:emergency department; NIHSS :National Institutes of Health Stroke Scale; SBP:systolic blood pressure; DBP: diastolic blood pressure;INR :international normalised ratio; Fbg: fibrinogen; APTT :activated partial thromboplastin time.

2.2 CTP“动态点征”与脑出血增长之间的关系分析

CTP-SI上“动态点征”表现为阳性的30例(26.8%),出现强化灶31个,强化部位位于血肿中心的17例(56.7%),周边14例(46.7%);强化呈点状为15例(53.3%),曲线状7例(23.3%),小片状9例(30.0%)。血肿内强化出现期相在动脉期29例(96.66%),静脉期1例(3.33%);强化出现自动脉期至

毛细血管期19例(63.3%),至静脉期和/或窦期12例(40.0%);伴有进行性强化扩大的11例(36.7%);强化出现持续时间中位数为12 s(2~30 s)。

血肿内动态点征与脑出血增长之间的关系详见表2。

表2 CTP强化征象与脑出血增长的关系

It showed that patients with the computed tomography perfusion (CTP) spot sign had a tendency to develop haematoma expansion,with a kappa value of 0.814(P<0.001).The sensitivity and specificity of the spot sign on CTP source images was 89.3 % and 94.0 %, respectively,the negative and positive predictive values were 96.3 % and 83.3 %, respectively.

CTP强化征象与脑出血增长的Kappa值为0.814(P<0.001)。以CTP强化征象单独预测脑出血增长的灵敏度为89.3%、特异度为94.0%、阴性预测值为96.3%、阳性预测值为83.3%。

CTP强化征象与脑出血增长关系的Kappa值为0.841(P<0.001)。用CTP强化征象单独预测脑出血增长的灵敏度为89.3%、特异度为94.0%、阳性预测值为83.3%、阴性预测值为96.3%。2位放射科医生对“点征判断”的一致性好(k=0.92)。经单变量及多变量回归分析详见表3。

表3 CTP强化征象与脑出血增长的单因素及多因素回归分析

ItemNohaematomaexpansionHaematomaexpansiontPCTPenhancement5(6.0)25(89.3)74.363<0.0001Gender Male50(59.5)22(78.6)3.3190.069 Female34(40.5)6(21.4)Antiplatelet78(92.9)23(82.1)1.6470.099Age/a55.36±11.858.82±12.1-1.7830.077SBP/mmHg△168.90±22.84168.89±23.230.0020.998DBP/mmHg△99.93±15.1599.14±13.270.2450.807Glucose>8.3(mmol·L-1)21(25.0)5(17.9)0.6010.438

△1 mmHg=0.133 kPa;SBP:systolic blood pressure;DBP:diastolic blood pressure;CTP: computed tomography perfusion; univariateORvalue: 131.667(29.368-590.298)(P<0.000 1); multivariateORvalue: 203.996(32.123-1295.488)(P<0.000 1).

模型中包括性别、年龄、抗凝或血小板、到院收缩压、舒张压、血糖>8.3 mmol/L,CTP动态强化单因素OR值为:131.667(29.368~590.298),P<0.000 1。多因素OR值为:203.996(32.123~1 295.448),P<0.001。血肿增长与CTP-SI动态增强密切相关,血肿增长病人中动态点征阳性者明显高于阴性的病人,动态点征是独立的预测血肿增长的因素。而高血压、性别、年龄、抗凝或血小板、血糖>8.3 mmol/L经回归分析均未发现具有统计学意义的相关关系。

2.3 CTP“动态点征”与CTA“点征”的比较分析

31例病人出现有意义的血肿增长中,经对CTP动态点征与CTA点征进行比较发现,有13例(41.93%)出现2种方法不一致的情况。13例中,1例CTA点征表现为阳性,而CTP动态点征阴性;12例CTA点征表现阴性,而CTP动态点征表现阳性。在这12例中,CTP动态强化持续时间<6 s的5例(5/12,41.66%),持续时间<10 s的4例(4/12,33.33%),持续时间>12 s的3例(3/12,25.00%)。

3 讨论

在CTP-SI上血肿内动态强化与脑出血增长之间的关系尚无研究报道。本文研究表明,CTP动态点征与急性脑出血增长具有独立的相关性,对这一征象的病理变化机制给以推测性阐述。同时本研究中心之前将CTP动态点征与CTA点征对急性脑内血肿增长的预测能力进行比较,观察发现CTP动态点征优于CTA点征[5]。CTP-SI上可以对脑血液循环自动脉期、毛细血管期、静脉期和/或窦期进行连续性动态显示。观察者根据增强出现的期相、形态改变和持续时间进行动态观察,对持续性出血的显示是更加直接的影像征象。这一发现提供了选择具有脑出血增长高风险性的病人进行药物止血治疗的影像依据。

初诊影像检查血肿的大小与临床预后密切相关,发病6 h内的病人到院检查血肿的大小可能会随时间变化而增大,研究[12]表明可发生在高达38%的脑出血病人中。本研究中,具有临床意义的血肿增长病人为28例(25.0%),与以前的研究相比较低,可能与病人就诊时部分家属对发病时间的报告不够准确有关。与脑出血增长相关的因素常常包括高血糖因素[13]、高血压[14]、和抗凝药物[15]的使用,但是在本组研究病例中以上因素均未发现与脑出血增长具有显著的相关关系。

尽管到目前为止脑出血增长的机制尚不十分清楚,原发性和继发性血管损害均为推测性理论。Fisher等[16]研究表明多种病理表现是潜在的血肿形成与增长的相关因素,包括微动脉瘤、纤维球、甚或单一血管损伤后的“domino”效应等,然后是继发性血管损害。自20世纪70年代起,活动性对比剂血管外渗在脑血管造影中的表现认为与血肿的形成有关。

本研究强调对CTP-SI连续性动态影像的观察十分重要。脑血肿内动态点征可以反映单一血管的出血持续状态。在本研究中,多数强化出现在动脉期,表明小动脉的损伤和出血的可能;血肿内增强持续的期相可从动脉期至毛细血管期、甚至静脉期和/或窦期,部分病例可以观察到增强灶进行性扩大的现象。仅有1例病人表现为静脉期至窦期的强化,这一点表明出血可能来自进一步的继发血管损伤,即血肿内静脉血管的破裂造成的进一步出血。这一发现可能是解释脑出血血肿增长病理机制有价值的放射学标志。

无论观察者对CTP-SI动态点征还是CTA-SI点征的观察,一致率均很高,因此,说明2种影像征象均可用于临床观察使用,对两者的观察结果显示CTP-SI的增强出现率较CTA-SI高[5]。对于脑出血可采用“一站式”CT检查,包括平扫CT、CTA检查、CTP检查;CT平扫检出病灶,CTA是非创伤性检查可用以除外继发性动脉瘤和其他脑血管病变的出血[5, 17],CTP检查被认为是一种快速且简便易行的检查方法,可以观察脑出血周围脑组织的阶梯状脑灌注改变,从而提供对血肿早期干预性治疗,改善血肿周围组织损伤所产生的不良后果。本研究主要为观察CTP-SI血肿内强化征象的动态连续性表现,可直接显示出血状态,认为该征象对急性脑出血是非常有意义的放射学影像征象,CTP不仅可以用以观察预测脑出血增长,同时也可以进一步观察评价出血周围脑组织的血流灌注状态,能对脑出血的个体治疗提供更多的影像依据。

本研究的局限性在于以下几方面:首先是持续出血的状态可能是非常细微的过程,因此CTP-SI 12 mm的层厚无疑会降低预测能力的敏感性,导致对本组CTP-SI强化的较低显出率;其次表3中CTP强化征象与脑出血增长的单因素及多因素回归分析的时候由于单因素回归及多因素回归分别指CTP“点征”阳性及其他相关因素(血压、血糖、出凝血时间等)单独的相关关系及CTP“点征”阳性和其他相关的多个因素之间的相关关系,研究内容本身较多,点征阳性病例较少,相关因素又多,因此抽样误差较大,可信区间较宽。再次本研究所使用CT扫描机仅为16排探测器,CTP检查覆盖范围为两层24 mm,若活动性出血在扫描范围之外,也会导致假阴性的出现。因此,可覆盖血肿全部的、层厚为5 mm的扫描方法可能会提高增强表现的出现率,从而提高预测脑出血增长的敏感性。总之,需要对该影像征象给以进一步的充分研究。

通过本研究笔者认为CTP-SI检查动态点征与急性发病症状出现6 h内的脑出血增长密切相关;CTP-SI动态点征对脑出血的进一步增长具有较强的预测能力;CTP-SI动态点征较CTA-SI点征具有更高的预测能力[5],可为临床对脑出血的个性化止血治疗提供更多的影像依据。

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编辑 张俊敏 孙超渊

“Dynamic spot sign” on computed tomography perfusion source images(CTP-SI) predicts hematoma expansion in acute intracerebral hemorrhage

Sun Shengjun*,Han Liping,Su Yaping,Gao Peiyi

(DepartmentofRadiology,BeijingTiantanHospital,CapitalMedicalUniversity,DepartmentofNeuroimaging,BeijingNeurosurgeryInstitute,Beijing100050 ,China)

Objective To evaluate the association between the presence of tiny dynamic progressive enhancing foci (“dynamic spot sign”) in acute intracerebral hematoma on computed tomography perfusion source images (CTP-SI) and hematoma expansion. Methods Totally 121 consecutive patients with spontaneous intracerebral hemorrhage (ICH) by no-contrast-enhanced CT (NCCT), computed tomography perfusion(CTP) examination within 6 hours after symptom onset were included in this prospective study. Imaging data were evaluated by two experienced radiologists. Patients were dichotomized according to the presence or absence of the dynamic spot sign on CTP-SI in hematoma. Clinical and radiological outcomes were compared between groups. The predictive value of this sign was assessed in univariate and multivariate regression analysis.Results Hematoma expansion occurred in 28 patients (25.0%) on follow-up. Thirty patients (26.8%) were demonstrated dynamic spot sign. On CTP-SI, about 25(83.3%) patients with hematoma expansion and 5 (16.7%) without demonstrated by the dynamic spot sign were pound. Sensitivity, specificity, positive predictive value, negative predictive value, and Kappa value for expansion were 89.3%, 94.0%, 83.3%, 96.3%, and Kappa is 0.814 (P<0.001), respectively. Interobserver agreement was high (κ=0.92). In multiple regression, the presence of CTP dynamic spot sign within acute hematomas independently predicted hematoma expansion, univariate analysisORvalue was 131.667(29.386-590.289)(P<0.000 1). Moreover, multivariate analysis CTP dynamic spot signORvalue was 203.996 (32.123-1295.488)(P<0.000 1).Conclusion The computed tomography perfusion source images dynamic spot sign is associated with the presence and extent of hematoma expansion. CTP dynamic spot sign is more direct for showing active ongoing bleeding . It can be used as a guide for further strengthening the treatment and monitoring of patients with cerebral hemorrhage.

computed tomography perfusion; intracerebral hemorrhage; prognosis; stroke

北京市自然科学基金(7142033)。This study was supported by Natural Science Foundation of Beijing(7142033).

时间:2017-01-17 23∶21

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3662.R.20170117.2321.004.html

10.3969/j.issn.1006-7795.2017.01.015]

R 445

2016-06-15)

*Corresponding author, E-mail:sunshengjun0212@163.com

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