动脉瘤性蛛网膜下腔出血（aSAH）是一种严重危及生命的脑血管事件，具有很高的死亡率和致残风险。虽然既往研究报道了aSAH严重程度与脑积水、脑血管痉挛和迟发性脑缺血等继发性并发症的发生有明确的直接关系，但不同出血特征和总出血量（TBV）对aSAH患者，特别是aSAH亚组人群术后并发症和功能结局的影响尚不清楚。

传统上，医生使用改良Fisher评分（mFS）和Hijdra评分(HSS)等影像学量表来评估非增强计算机断层扫描（NCCT）图像中出血的严重程度，但这些方法常受到观察者误差的影响，且难以准确量化TBV。尽管先前的研究表明TBV与患者的临床结局存在一定关联，但准确量化TBV的技术并探讨TBV水平在aSAH患者临床结局的关系一直是一个挑战。

2024年3月29日，南昌大学第二附属医院祝新根教授（访谈链接）课题组在神经外科TOP期刊《Journal of Neurosurgery》（Q1，IF=4.1）上发表题为《Deep learning–based quantification of total bleeding volume and its association with complications, disability, and death in patients with aneurysmal subarachnoid hemorrhage》的原始研究。本研究使用团队近期开发的深度学习模型Hybrid 2D/3D U-Net量化了动脉瘤性蛛网膜下腔出血（aSAH）患者的总出血体积，并探讨了其与术后并发症、不良长期功能结果以及死亡率之间的关系。研究结果表明，总出血量与脑积水、再出血、死亡及不良预后风险增加密切相关。这些发现有助于医生更准确地评估aSAH患者的风险和预后，从而为患者提供更个性化的治疗方案，改善长期功能恢复和生活质量。

祝新根教授研究团队最近开发了一种新的深度学习模型，即Hybrid 2D/3D U-Net分割算法，能够在NCCT图像中自动且精确地识别和量化aSAH的TBV。该算法在内部和外部数据集中都能准确识别（准确率0.993-0.999）和分割（Dice评分0.550 - 0.897）出血，而且对于各种出血亚型的识别表现出色。然而，Hybrid 2D/3D U-Net分割的预后价值尚未得到证实。研究团队应用Hybrid 2D/3D U-Net对aSAH患者的TBV进行量化，并研究TBV定量水平与继发性并发症、不良的长期功能结局和死亡率之间的关系。  

本研究共纳入819例aSAH患者，所有患者根据TBV四分位数（IQR）分组：Q1＜8.34 mL；8.34≤Q2≤20.02 ml； 20.03≤Q3≤37.94 ml；Q4＞37.94 ml。其中498例（60.8%）为女性，中位年龄60岁（IQR 52，67）岁。aSAH患者的中位出血量为20.02 ml（IQR为8.34,37.94） (Table 1)。TBV水平较高的患者多为女性，年龄较大，且更容易并发IVH和IPH，入院WFNS、Hunt-Hess评分较高，mFS评分较高。

    

随着TBV水平的升高（Q1-Q4），高mRS评分（表示较重残疾或死亡）的患者比例也随之增加。  

在本研究队列中，85例（10.3%）发生脑积水，43例（5.3%）发生再出血，141例（17.2%）发生DCI，出院后12个月死亡88例（10.7%），出院后12个月mRS评分≥3（包括mRS评分6分）的208例（25.7%）。与Model 1中（Q1）参照组相比，TBV高水平患者发生脑积水的风险更高（Q3：校正OR [aOR] 3.32，p=0.012；Q4：aOR 7.61，p<0.001），Q4组患者发生再出血风险较高（aOR 4.34，p=0.003），高分组患者的死亡风险较高（Q3：aOR 4.92，p=0.013；Q4: aOR 28.64，p<0.001）， 高分组患者12个月mRS评分≥3的风险较高（Q3：aOR 2.36，p=0.006；Q4：aOR 14.06，p<0.001）。

在Model 2中进一步校正相关混杂因素后，与对照组相比，最高TBV四分位数（Q4）仍与脑积水（aOR 4.38，p=0.004）、再出血（aOR 3.26，p=0.045）、死亡（aOR 6.92，p=0.004）和12个月不良结局（aOR 3.30，p=0.001）的风险增加显著相关。   

作者通过限制性立方样条模型进一步探讨了TBV水平与结局的线性关系，结果显示TBV与脑积水的关系是非线性的（p=0.025），即预测脑积水发生的TBV阈值为20.4 ml。TBV与再出血、死亡和12个月不良预后呈线性关系（p>0.05），即脑积水、再出血、死亡和12个月不良预后的风险随着TBV的增加而增加。   

此外，作者进一步探讨了TBV水平在不同aSAH亚组人群临床结局中的关系。在TBV水平与再出血关系相关性的亚组分析，治疗方式与TBV水平在预测再出血方面存在显著交互作用（P for interaction < 0.05）。在接受介入治疗患者中，TBV水平最高四分位数（Q4）患者再出血的发生风险是Q1组的6.47倍 (aOR 6.47, p=0.019)    

在TBV水平与12个月不良预后的亚组分析中，性别与TBV水平在预测12个月不良预后方面存在显著交互作用（P for interaction < 0.05）。在女性患者中，TBV水平最高四分位数（Q4）患者12个月不良预后的发生风险是Q1组的8.84倍 (aOR 8.84，p<0.001)。

结论：作者通过深度学习技术对aSAH的TBV进行量化，进而深入探讨了不同TBV水平在aSAH患者中并发症、残疾和死亡的关系。结论表明TBV是脑积水、再出血、死亡和预后不良的独立危险因素。TBV水平与脑积水呈非线性关系，TBV > 20.4 ml与脑积水高发生率相关。TBV水平与再出血、死亡和12个月不良预后呈线性关系。该研究为早期清除蛛网膜下腔出血改善临床结局和预后提供了直接证据。         

主要研究者

祝新根，南昌大学第二附属医院党委副书记、副院长（主持行政工作），主任医师、二级教授、博士后合作导师、博士研究生导师，意大利锡耶纳大学访问学者。获聘教育部“长江学者奖励计划”特岗学者，享受国务院津贴，江西省政府津贴。国家卫生健康委能力建设和继续教育神经外科专家委员会副主委、中国医师协会神经外科医师分会第七届委员会常务委员、国家神经系统疾病医疗质量控制中心专家委员会委员、中国卒中中心管理指导委员会 督察专家、中国研究型医院学会神经外科专委会副主委、国家互联网+移动卒中救治联盟常务委员、国家卫生计生委脑卒中防治专家委员会出血性外科专业委员会常务委员、中国研究型医院学会互联网医院分会常务委员、中国神经外科转化与循证医学协作组常务委员、江西省医学会神经外科学分会主任委员、江西老年科普保健协会会长、江西省研究型医学会理事会学术委员会主任委员、江西省输血协会第三届理事会副理事长、江西省研究型医院学会第二届理事会常务理事、江西省研究型医学会理事会学术委员会主任委员，担任《中华神经医学》编委、《中华神经外科杂志（英文版）》通讯编委 、《中国临床神经科学》 编委 、《转化医学电子杂志》 编委、《加速康复外科杂志》编委。享受江西省政府特殊津贴，获得全国优秀共产党员、全国抗击新冠肺炎疫情先进个人、全国卫生健康系统新冠肺炎疫情防控工作先进个人、江西省“最美科技工作者”、江西省卫生健康突出贡献中青年专家、第四届“白求恩式好医生”、江西省“最美医生”、“新时代赣鄱先锋”之“突出贡献好榜样”、“新时代赣鄱先锋”之“一心为民好支书”、江西省高校中青年骨干教师、江西省“十一五”重点学科学术带头人、“江西省卫生系统学术和技术带头人”培养对象、北京冬奥会火炬手等荣誉。长期从事神经外科临床医疗、教学和科研工作，是桥小脑区、颅底等脑肿瘤、脊髓病变、颅内动脉瘤和脑血管病的显微外科治疗和重症颅脑损伤及脑出血救治领域首屈一指的专家。在脑胶质瘤的发生、发展、治疗等恶性生物学表型的分子调控机理研究工作中取得了一系列原创性成果。现现主持国家自然基金3项，省部级重大课题4项，主持和参与其他课题20余项；以第一或通讯作者发表论文80篇（其中SCI收录62篇），参编著作2部；参与发明国家专利7项；荣获江西省科技进步三等奖；培养博士后、博硕士生60余名。

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Tags： JNS：祝新根团队发现动脉瘤破裂总出血量与预后关系