《Frontiers in Neurology》：Attenuation value of non-contrast computed tomography for spontaneous intracerebral hemorrhage: an important marker for the rapid identification of hematoma expansion
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摘要
目的：自发性脑出血（sICH）患者极易发生早期血肿扩大（HE）。然而，当前血肿密度定量能力的局限性限制了HE风险的预测。本研究探讨了相对CT衰减值是否能预测sICH患者的HE。
方法：本研究纳入2020年1月1日至2023年12月31日期间治疗的
摘要
目的：自发性脑出血（sICH）患者极易发生早期血肿扩大（HE）。然而，当前血肿密度定量能力的局限性限制了HE风险的预测。本研究探讨了相对CT衰减值是否能预测sICH患者的HE。
方法：本研究纳入2020年1月1日至2023年12月31日期间治疗的sICH患者。所有患者在症状发作后24小时内接受基线CT扫描，并在36小时内接受随访CT扫描。通过绘制受试者工作特征（ROC）曲线确定基于相对CT衰减值的HE预测临界阈值。
结果：在纳入的351例sICH患者中，91例（25.9%）出现HE。校正混杂因素后，多变量逻辑回归分析表明，相对CT衰减值可独立预测HE（p=0.006）。ROC分析显示，33.35亨氏单位（HUs）的相对CT衰减值是预测HE的临界阈值，ROC曲线下面积（AUC）为0.665（95% CI: 0.601–0.730），敏感度和特异度分别为0.593和0.700。在132例（37.6%）相对CT衰减值≤33.35 HU的患者中，54例（40.9%）出现HE。对于预测HE，相对CT衰减值≤33.35 HU的AUC、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率分别为0.647（95% CI: 0.589–0.705）、40.9%、83.1%、59.3%、70.0%和67.2%。
结论：血肿的相对CT衰减值可独立预测sICH患者的HE。
自发性脑出血（sICH）是脑卒中的第二大常见亚型，约占所有脑血管事件的7%–15%，具有高死亡率和高致残率，患者总体预后通常较差。尽管目前可用的治疗手段有限，但早期强化干预对急性期管理至关重要，而血肿扩大（HE）是急性期干预的关键靶点，通常在发病后24小时内发生，是早期神经功能恶化和不良预后的主要决定因素。因此，早期识别HE风险有助于及时采取针对性干预措施，预防或减少HE，为脑出血治疗提供显著的临床获益。近年来，定性非对比计算机断层扫描（NCCT）标志物（如低密度区、黑洞征、混合征和漩涡征）已被证实与sICH患者的HE相关，但这些标志物形态学特征相似，术语和诊断标准缺乏共识，导致观察者内和观察者间变异。此外，不同放射科室可能使用不同型号的CT机，同一患者在不同扫描中CT衰减值也会出现显著差异，且不同采集协议或分割方法也会影响血肿衰减值。深度学习等方法虽可计算CT衰减，但多数医院难以普及且耗时，不利于早期决策。因此，需要一种能快速计算血肿CT衰减值并消除设备、协议和分割方法差异的临床方法。本研究假设血肿侧与对侧正常脑组织的CT衰减差值（即相对CT衰减值）能可靠预测sICH患者的早期HE。
研究人员基于重庆大学三峡医院神经内科前瞻性队列的回顾性数据，纳入2020年1月1日至2023年12月31日期间收治的351例sICH患者（均行微创手术），所有患者在症状发作24小时内完成基线NCCT扫描，36小时内完成随访NCCT扫描。通过受试者工作特征（ROC）曲线确定相对CT衰减值预测HE的临界阈值，并采用多变量逻辑回归分析评估其独立预测价值。研究结论显示，血肿的相对CT衰减值可独立预测sICH患者的HE，最佳临界值为33.35亨氏单位（HU），ROC曲线下面积（AUC）为0.665，敏感度和特异度分别为0.593和0.700。相对CT衰减值越低，HE风险越高。该研究为临床提供了一种快速、简便的定量预测工具，具有重要应用前景。论文发表于《Frontiers in Neurology》。
主要关键技术方法包括：（1）基于图像存档与通信系统（PACS）内置圆形区域工具，在血肿最大层面勾画感兴趣区（ROI），计算血肿侧CT衰减值，并选取对侧对称位置正常脑组织ROI计算衰减值，两者之差即为相对CT衰减值；（2）采用Tada公式（ABC/2）计算基线血肿体积；（3）通过ROC曲线确定预测HE的临界阈值；（4）采用最小绝对收缩和选择算子（LASSO）方法筛选变量，并用多变量逻辑回归分析评估相对CT衰减值与HE的独立关联。研究样本来自重庆大学三峡医院神经内科前瞻性队列。
**Results**
**Baseline characteristics**
在初始评估的499例sICH患者中，排除148例后，最终纳入351例患者（211例男性，140例女性），其中91例（25.9%）发生HE。患者中位年龄65岁（IQR: 55–72岁），基线血肿体积中位数为24.6 mL（IQR: 16.4–39.0 mL），症状发作至基线CT扫描中位时间为3.6小时（IQR: 1.9–5.9小时）。基线特征对比显示，HE组与非HE组在收缩压、抗栓抗凝治疗史、脑梗死史、发病至NCCT时间、发病至第二次NCCT时间、白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白、活化部分凝血活酶时间、凝血酶时间、纤维蛋白/纤维蛋白原降解产物、胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、以及相对CT衰减值方面存在显著差异（p<0.05）。
**Critical value of the relative CT attenuation value determined via ROC analysis**
通过ROC分析，研究人员确定相对CT衰减值33.35 HU为预测HE的临界阈值，其AUC为0.665（95% CI: 0.601–0.730），敏感度0.593，特异度0.700。在132例（37.6%）相对CT衰减值≤33.35 HU的患者中，54例（40.9%）发生HE。采用该阈值预测HE的AUC为0.647（95% CI: 0.589–0.705），敏感度40.9%，特异度83.1%，阳性预测值59.3%，阴性预测值70.0%，准确率67.2%。
**Association between the relative CT attenuation value and HE**
LASSO回归筛选出13个非零系数变量，包括收缩压、脑梗死史、抗栓抗凝治疗史、发病至首次NCCT时间、发病至随访NCCT时间、美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）评分、白细胞计数、血红蛋白、低密度脂蛋白、血清白蛋白、活化部分凝血活酶时间、凝血酶时间及相对CT衰减值。多变量逻辑回归分析显示，发病至NCCT时间（OR=0.88, 95% CI: 0.78–0.99, p=0.029）、相对CT衰减值（OR=0.92, 95% CI: 0.87–0.98, p=0.006）和白细胞计数（OR=0.87, 95% CI: 0.79–0.96, p=0.005）与HE呈负相关；而脑梗死史（OR=7.06, 95% CI: 1.84–27.09, p=0.004）、NIHSS评分（OR=1.07, 95% CI: 1.02–1.12, p=0.003）、血红蛋白（OR=1.02, 95% CI: 1.00–1.04, p=0.040）、血清白蛋白（OR=1.10, 95% CI: 1.02–1.20, p=0.020）和活化部分凝血活酶时间（OR=1.22, 95% CI: 1.09–1.37, p<0.001）与HE呈正相关。相对CT衰减值可独立预测HE（p=0.006）。
**Discussion**
讨论部分指出，ICH是一种严重疾病，30天死亡率约40%，其中半数死亡发生于最初24小时，早期HE与不良预后密切相关。以往研究通过视觉判断血肿内不同密度区域或半自动/全自动方法测量平均HU值来预测HE，但存在主观性强、需专用软件或导出DICOM图像等局限。本研究提出的相对CT衰减值利用对侧正常脑组织作为内参，可校正不同CT设备、采集协议和分割方法带来的绝对HU差异。该指标可在PACS系统中快速测得，无需额外软件或培训，是一种简便实用的定量工具。相对CT衰减值降低反映血肿密度下降，其病理生理基础为早期血肿内凝血过程不完整或持续活动性出血，导致未凝血液成分增多，血肿不稳定，HE风险升高。研究还发现，发病至NCCT时间、白细胞计数与HE呈负相关，而脑梗死史、NIHSS评分、血红蛋白、血清白蛋白、活化部分凝血活酶时间与HE呈正相关，与既往研究一致。研究局限性包括：回顾性设计、样本量相对较小；纳入微创手术患者导致基线血肿体积偏大，存在选择偏倚；单层ROI方法未能完全捕捉血肿三维异质性；所有患者基线CT均在症状发作24小时内完成，对侧移位尚未严重发生，但需建立标准化操作规程；相对CT衰减值敏感度较低，假阴性率可能较高，应与其他标志物联合使用；未报告观察者间和观察者内变异。未来需扩大样本量、探索多层ROI或三维分割方法、建立标准化操作规程并评估可重复性。
**Conclusion**
研究数据表明，血肿的相对CT衰减值可独立预测sICH患者的HE。但该结论对于小血肿患者应谨慎外推。由于相对CT衰减值敏感度较低，在临床实践中与其他NCCT标志物和临床特征联合运用可能具有更大的临床效用。进一步研究应纳入更多样本，探索多层ROI或三维分割方法，通过建立标准化操作规程增强测量一致性，并报告观察者间和观察者内变异，以充分验证这些发现。
