金占強,于騰飛,何文*,馮浩
1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院超聲科,北京 100050;2.桂林醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院超聲科,廣西桂林 541001;3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,北京 100050;*通訊作者 何文 ttyyus@sina.com
腦出血相關(guān)的不良功能預(yù)后取決于腦組織破壞和血腫壓迫、血腫擴大引起的原發(fā)性腦損傷,以及因血腫周圍水腫(perihematomal edema,PHE)形成所致顱內(nèi)壓增高和腦疝形成所致繼發(fā)性損傷的共同作用[1-2]。盡管血腫體積及隨后出現(xiàn)的血腫擴大是決定腦出血患者功能預(yù)后的關(guān)鍵因素,但PHE 形成以及由此產(chǎn)生的顱內(nèi)壓增高或腦積水也是導(dǎo)致患者死亡和殘疾的重要危險因素[3]。目前對于PHE 與腦出血患者功能預(yù)后的相關(guān)性尚存在爭議。采用超聲灌注成像(ultrasound perfusion imaging,UPI)對腦出血患者PHE 血流灌注進行評價,并與計算機斷層灌注成像(computed tomography perfusion,CTP)對照的研究鮮有報道。本研究針對腦出血患者PHE的血流灌注,明確其早期灌注減少情況,并探討UPI與CTP參數(shù)的相關(guān)性。
1.1 研究對象 回顧性分析2016年7月—2017年10月在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院神經(jīng)病學(xué)科住院治療的腦出血患者,納入標(biāo)準(zhǔn):①成人原發(fā)性腦出血;②發(fā)病6 h 內(nèi)經(jīng)CT平掃證實;③發(fā)病24~72 h 至少行1次CT檢查;④發(fā)病24~72 h 行CTP和UPI檢查,且檢查相隔時間不超過2~3 h。排除標(biāo)準(zhǔn):①繼發(fā)性腦出血,如動靜脈畸形、動脈瘤等;②創(chuàng)傷或嚴(yán)重意識障礙;③原發(fā)性腦室內(nèi)出血;④復(fù)查CT 前行外科血腫清除術(shù);⑤顳骨窗透聲條件不足。最終納入59例腦出血患者(腦出血組),其中女12例,男47例;年齡29~72歲,平均(52.4±10.3)歲。依據(jù)改良Rankin 量表(modified Rankin scale,mRS)評分進行分組[4],38例評分≤2 分患者預(yù)后良好(預(yù)后良好組);21例評分≥3 分患者預(yù)后不良(預(yù)后不良組)。本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。所有患者均簽署知情同意書。
1.2 觀察指標(biāo) 記錄患者的性別、年齡、一般體征(心率、血壓等)、不良習(xí)慣(吸煙、飲酒等)、既往史(腦卒中、急性冠狀動脈事件等)和用藥史(抗高血壓藥、抗凝劑等)。收集患者的血糖、血脂及凝血功能等生化檢查相關(guān)指標(biāo)。
1.3 檢查方法 經(jīng)顱彩色多普勒超聲(transcranial color-code sonography,TCCS)及經(jīng)顱超聲造影(contrast-enhanced transcranial color-code sonography,CE-TCCS)由一名擅長腦血管疾病的超聲醫(yī)師采用雙盲法完成。應(yīng)用飛利浦iU 22 高分辨率超聲診斷儀,選用低頻(1~3 MHz)相控陣探頭。患者取仰臥位,頭偏向一側(cè),經(jīng)顳骨窗掃查。通常選取同側(cè)顳骨窗(出血側(cè))探查。透聲窗條件不足而造成同側(cè)顳骨窗無法顯示血腫時,則選取對側(cè)顳骨窗進行探查;清晰顯示血腫時,測量其左右徑(A)、上下徑(B)和前后徑(C),計算其體積(V),即V=A×B×C/2,并觀察血腫周圍低回聲區(qū)(水腫)及其范圍(圖1A)。
在獲得最佳灰階圖像后,切換至造影模式,調(diào)節(jié)機械指數(shù)、檢查深度、聚焦等儀器條件以獲得最佳腦血流灌注圖像。經(jīng)肘靜脈團注造影劑聲諾維2.5 ml。獲取90 s 動態(tài)造影圖像并存儲。利用時間-強度曲線(TIC)定量評估PHE(血腫邊緣1 cm 范圍內(nèi))及水腫周圍正常腦組織的血流灌注(圖1B)。在血腫周圍水腫區(qū)選擇3個感興趣區(qū)(ROI),分別獲得3個ROI內(nèi)的造影劑到達時間(time to arrival,TTA)、達峰時間(time to peak,TTP)和絕對峰值強度(absolute peak intensity,API),分別取上述3項參數(shù)的平均值進行分析。水腫周圍腦組織選擇一個ROI 獲得上述參數(shù)進行分析。
CTP 檢查應(yīng)用GE Revolution 128 排螺旋CT掃描儀。患者取仰臥位,首先進行全腦常規(guī)CT掃描,層厚5 mm,確定出血部位、出血量及PHE 寬度(圖1C)。在平掃圖像上測量血腫體積,PHE絕對體積=(血腫體積+血腫周圍低密度區(qū)體積)-血腫體積;PHE 相對體積=PHE絕對體積/血腫體積。以血腫最大層面為中心進行灌注成像掃描,以大腦前動脈為輸入動脈,上矢狀竇為輸出靜脈選取ROI,獲取腦血流量(cerebral blood flow,CBF)及腦血容量(cerebral blood volume,CBV)圖,并記錄相應(yīng)的數(shù)值。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 25.0軟件,正態(tài)性檢驗采用Shapiro-Wilk 檢驗。血腫體積、PHE絕對體積等非正態(tài)分布變量以M(P25,P75)表示,組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗;增強參數(shù)等正態(tài)分布變量以表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗。血腫體積與PHE體積的相關(guān)性、體積(血腫、水腫)與血腫周圍水腫區(qū)增強參數(shù)TTA、TTP、API的相關(guān)性均采用Spearman 相關(guān)分析;血腫、水腫體積與腦出血患者功能預(yù)后的相關(guān)性采用偏相關(guān)分析;TTP與CBF、CBV的相關(guān)性采用多元線性回歸分析。P<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義。
圖1 男,38歲,基底節(jié)腦出血后72 h 血腫及PHE 灰階圖像。血腫呈低回聲(箭頭),與其周圍低回聲水腫區(qū)界限清晰(箭,A);超聲造影增強圖像示ROI位置,紅色、黃色及粉藍色為PHE的ROI,紫色為水腫周圍正常腦組織ROI(B);血腫(星號)及PHE 均呈低密度,兩者界限分解欠清(箭,C)
2.1 CT檢查結(jié)果 CT測得腦出血患者血腫體積為11.58(7.72,18.20)ml,PHE絕對體積為12.90(8.18,24.48)ml,相對體積為1.28(0.72,2.12)。不同預(yù)后患者血腫體積和PHE體積見表1。預(yù)后良好組和預(yù)后不良組血腫體積差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);但兩組PHE絕對和相對體積差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表1 CT平掃測得腦出血患者血腫體積和血腫周圍水腫體積比較[M(P25,P75)]
Spearman 相關(guān)分析顯示,PHE絕對體積與血腫體積呈正相關(guān)(r=0.346,P=0.007),而PHE 相對體積與血腫體積呈負(fù)相關(guān)(r=-0.500,P=0.000)。偏相關(guān)分析顯示,血腫體積與腦出血患者功能預(yù)后無顯著相關(guān)性(r=0.043,P=0.748);但PHE絕對體積與相對體積與功能預(yù)后均具有相關(guān)性(r=0.321,P=0.014;r=0.359,P=0.006)。
2.2 UPI檢查結(jié)果 腦出血組、預(yù)后良好組及預(yù)后不良組血腫周圍水腫區(qū)TTA、TTP 均較水腫周圍腦組織明顯延長,API較水腫周圍腦組織明顯降低,見表2及圖2、3。Spearman 相關(guān)分析顯示,PHE絕對體積和相對體積與TTA無相關(guān)性(r=0.048、-0.100,P>0.05),而與TTP(r=0.603、-0.302,P<0.05)及API(r=-0.377、0.318,P<0.05)具有相關(guān)性;血腫體積與TTA、TTP及API均無相關(guān)性(r=0.131、0.206、-0.137,P>0.05)。UPI參數(shù)API與CTP參數(shù)CBF、CBV的多元線性回歸表明,API與CBF、CBV 呈線性相關(guān)(F=4.447,P=0.016),見圖4。
表2 腦出血患者血腫周圍水腫區(qū)域與水腫周圍正常腦組織UPI參數(shù)比較(±s)
表2 腦出血患者血腫周圍水腫區(qū)域與水腫周圍正常腦組織UPI參數(shù)比較(±s)
分組例數(shù) UPI 參數(shù) 血腫周圍水腫區(qū) 水腫周圍正常腦組織 t值 P值 TTA(s)13.51±5.66 11.07±3.99 2.708 0.008 腦出血組 59 TTP(s)21.15±6.25 18.13±5.78 2.720 0.008 API(dB)6.95±2.96 9.34±4.07 3.605 0.000 TTA(s)12.46±5.39 11.21±4.12 1.422 0.158 預(yù)后良好組 38 TTP(s)19.62±6.42 18.35±5.63 1.150 0.253 API(dB)7.95±3.46 9.45±4.29 2.082 0.04 預(yù)后不良組 21 TTA(s)14.41±5.13 11.45±4.18 3.433 0.001 TTP(s)22.18±6.99 18.54±5.75 3.087 0.003 API(dB)6.15±2.96 9.38±4.11 4.894 0.000
圖2 男,62歲,基底節(jié)出血,90天mRS 評分良好功能預(yù)后的腦出血影像圖。發(fā)病48 h CT平掃示高密度血腫及其周圍低密度水腫,后者與周圍腦組織界限清晰(A);CT 灌注血流量和血流容積圖分別顯示正常腦組織、血腫周圍水腫及血腫血流灌注,灌注程度依次降低(B、C);與圖A相對應(yīng)的經(jīng)顱超聲灰階圖像顯示高回聲血腫(箭頭)及低回聲水腫(箭),兩者界限清晰(D);超聲造影及時間-強度曲線示水腫周圍腦組織造影劑TTA 早于血腫周圍水腫;周圍腦組織API 大于水腫組織;而增強TTP 在血腫周圍水腫不同位置和周圍腦組織快慢不一(E、F)
圖3 男,52歲,基底節(jié)出血,90天mRS 評分不良功能預(yù)后的腦出血影像圖。發(fā)病24 h CT平掃示高密度血腫及其周圍低密度水腫,后者與周圍腦組織界限清晰(A);CT 灌注血流量和血流容積圖分別顯示正常腦組織、血腫周圍水腫及血腫血流灌注,灌注程度依次降低(B、C);與圖A相對應(yīng)的經(jīng)顱超聲灰階圖像顯示低回聲血腫(箭頭)及低回聲水腫(箭),兩者界限不清(D);超聲造影及時間-強度曲線圖像示水腫周圍腦組織造影劑TTA 早于血腫周圍水腫;周圍腦組織API 大于水腫組織;周圍腦組織增強TTP 快于血腫周圍水腫(E、F)
圖4 UPI參數(shù)API與CTP參數(shù)CBF、CBV多元線性回歸直方圖(A)與標(biāo)準(zhǔn)化殘差正態(tài)P-P 圖(B)
繼發(fā)性損傷可以引起腦組織腫脹、神經(jīng)功能障礙和殘疾,甚至死亡[5-7]。PHE是腦出血后延遲性神經(jīng)功能障礙的促進因素[8-10],其在腦出血發(fā)病3 h后即開始出現(xiàn),發(fā)病24 h 內(nèi)幾乎所有患者出現(xiàn)PHE絕對體積增加[11-12]。然而,血腫體積及PHE 之間的相關(guān)性在不同研究間存在較大差異[13-14]。盡管血腫體積和PHE體積均非不良功能預(yù)后的決定因素,但PHE體積與不良功能預(yù)后的關(guān)系尚存在爭議[2,5,7,12]。有研究發(fā)現(xiàn),在血腫體積增大的患者中,其PHE體積也相對較大,且PHE絕對體積增大及不良功能預(yù)后的風(fēng)險也增加[11]。本研究以出血24~72 h的患者為研究對象,且在發(fā)病后6 h 行首次CT檢查,結(jié)果顯示血腫體積與PHE體積具有相關(guān)性,PHE體積與功能預(yù)后均具有相關(guān)性,但血腫體積與功能預(yù)后無顯著相關(guān)性,上述結(jié)果提示PHE 與血腫體積是否存在相關(guān)性可能取決于腦出血患者癥狀出現(xiàn)的時間以及首次CT檢查的時間。
既往研究證實,PHE體積與不良功能預(yù)后相關(guān),且這種相關(guān)性具有位置依賴性和體積依賴性,即少-中量出血或血腫位于基底節(jié)更容易出現(xiàn)不良功能預(yù)后,基底節(jié)出血比腦葉出血患者的功能預(yù)后更差[15-16]。此外,PHE體積對功能預(yù)后的影響取決于血腫體積。本研究中出血量較少(<30 ml)的患者占94.9%(56/59);而在不良功能預(yù)后患者中,出血量較少者占95.2%(20/21)。另外,不良功能預(yù)后患者中,血腫位于基底節(jié)6例,占基底節(jié)出血患者總數(shù)的25.0%(6/24)。本研究中,基底節(jié)血腫和不良功能預(yù)后之間無明顯的內(nèi)在聯(lián)系,可能與樣本量大小、研究人群及血腫大小有關(guān)。在較小血腫體積的情況下,PHE 對患者功能預(yù)后產(chǎn)生更大影響的原因主要是:第一,血腫體積是腦出血患者病死率的重要預(yù)測指標(biāo),90%的死亡患者出血量超過30 ml,提示在血腫體積較大的患者,PHE 可能獨立影響功能預(yù)后的作用較小。第二,較小的血腫往往會出現(xiàn)明顯的與血腫體積相關(guān)的水腫,因此在多項影響因素共同作用下,PHE 獨立影響功能預(yù)后的作用更大。因此,PHE 與功能預(yù)后之間的關(guān)系在少量出血的腦出血患者中的結(jié)果表明,較小的血腫體積可能驅(qū)動了PHE 對患者功能預(yù)后的整體影響。此外,本組7例患者出血發(fā)生在腦葉,且其血腫體積和PHE絕對體積均較大,其中僅1例發(fā)生不良功能預(yù)后,提示不同研究結(jié)果的差異可能受樣本量大小、回顧性分析、評價指標(biāo)不同或者評價指標(biāo)具有局限性等因素的影響。
CTP 評價參數(shù)中,CBV 反映ROI內(nèi)大血管及毛細(xì)血管的血管床容積;CBF 反映單位時間流經(jīng)ROI內(nèi)血管的血流量。CE-TCCS 評價參數(shù)API 指造影劑到達ROI內(nèi)的最大劑量,與ROI內(nèi)的平均血容量成正比,可反映局部組織的血流量。故可比較API與CBF、CBV的相關(guān)性。本研究顯示,API與CBF、CBV 呈線性相關(guān),表明CEUS 在評價腦出血患者腦血流灌注方面可與CT 灌注成像相當(dāng);而CE-TCCS 具有實時動態(tài)、經(jīng)濟無創(chuàng)、可床邊實施及造影劑過敏發(fā)生率極低等優(yōu)勢,可在臨床上推廣應(yīng)用。本研究中,根據(jù)CETCCS 圖像上血腫周圍不同增強程度選擇3個ROI評價PHE的血流灌注,可更全面地分析PHE 不同位置之間血流灌注狀態(tài)的差異。同時,PHE 不同區(qū)域血流灌注水平低于水腫周圍正常腦組織。此外,對于預(yù)后良好的患者,在PHE和水腫周圍腦組織的CETCCS增強參數(shù)中,僅API 存在顯著差異;而在預(yù)后不良的患者中,TTA、TTP及API均存在顯著差異。以上結(jié)果表明,CE-TCCS增強參數(shù)可作為預(yù)測腦出血患者功能預(yù)后的可靠指標(biāo)。
本研究存在一定的局限性。首先,納入病情較重的患者較少,且在患者選擇上存在偏倚。因此,基線血腫體積較低,可能使研究結(jié)果缺乏普遍性,對結(jié)果進行解釋時應(yīng)持謹(jǐn)慎態(tài)度。其次,本研究選擇了多個時間窗測量PHE體積,但未對PHE體積進行連續(xù)監(jiān)測,未反映PHE體積增長率及增長速度對患者功能預(yù)后的影響。最后,在PHE 區(qū)ROI的選擇上,以PHE區(qū)增強程度為主要參考指標(biāo),且ROI大小不統(tǒng)一,使得不同腦出血患者間的增強參數(shù)缺乏可比性。在今后的研究中將進一步優(yōu)化研究設(shè)計,對本研究結(jié)果進行驗證和補充。
總之,腦出血患者PHE 區(qū)存在明顯的低灌注顯像。利用CE-TCCS可以較準(zhǔn)確地識別PHE 及其范圍,并對其內(nèi)血流灌注進行評價。API可以作為反映腦出血患者腦血流變化的可靠指標(biāo)。PHE 對患者功能預(yù)后有重要影響,尤其是對于少量及中量出血患者。