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判断颈髓损伤后远期预后的MRI参数

2020-01-07 王斌 杜倬婴

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美国马里兰州大学医学院考利休克创伤中心的Kathirkamanathan Shanmuganathan等进行前瞻性研究比较颈椎损伤(CSCI)急性期常规MRI和DTI参数,以评估MRI参数作为神经影像学生物标记物预测临床神经功能预后的可靠性,文章发表在2019年8月的《Journal of Neur

美国马里兰州大学医学院考利休克创伤中心的Kathirkamanathan Shanmuganathan等进行前瞻性研究比较颈椎损伤(CSCI)急性期常规MRI和DTI参数,以评估MRI参数作为神经影像学生物标记物预测临床神经功能预后的可靠性,文章发表在2019年8月的《Journal of Neurotrauma》在线上。


——摘自文章章节


Ref: Shanmuganathan K et alJ Neurotrauma. 2019 Aug 2. doi: 10.1089/neu.2019.6394. [Epub ahead of print]


研究背景



常规的磁共振成像(MRI)通常用于诊断脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)部位以及损伤部位的出血和脊髓水肿。脊髓出血和水肿节段的长度、长度的时间扩散率以及脊髓受压程度是远期预后的预测因子,但效能有限。弥散张量成像(DTI)是一种对水的布朗运动敏感的无创的、先进的MRI成像技术,它可提供脊髓内白质束完整性信息。既往没有研究和比较常规MRI与DTI预测SCI后长期预后的效能。美国马里兰州大学医学院考利休克创伤中心的Kathirkamanathan Shanmuganathan等进行前瞻性研究比较颈椎损伤(CSCI)急性期常规MRI和DTI参数,以评估MRI参数作为神经影像学生物标记物预测临床神经功能预后的可靠性,文章发表在2019年8月的《Journal of Neurotrauma》在线上。


研究方法



该前瞻性、单中心的纵向研究纳入2013年1月至2015年3月期间20例急性下颈段脊髓损伤患者。入选标准为,年龄≥18岁,钝性伤后出现颈髓神经功能障碍,伤后5天内常规MRI显示CSCI。


患者在入院24小时内接受CT和MRI检查,6个月和12个月时随访复查。MRI成像,包括T2、FLAIR和T2*加权序列,SWI序列成像以及DTI成像。DTI测量位点为手工绘制的感兴趣区(ROI),通常选择脊髓水肿明确区域。作者另招募15例志愿者作为对照组。常规MRI成像用于判断髓内病灶长度和髓内病灶扩散率等;SWI序列用于分析出血性挫伤灶(hemorrhagic contusion,HC)和非出血性挫伤灶(non-hemorrhagic contusion,NHC);DTI参数包括平均弥散系数(MD)、各向异性系数(FA)、轴向弥散系数(AD)和径向弥散系数(RD)。


采用国际脊髓损伤神经分类标准评分(International Standards for Neurological Classification of Spinal Cord Injury,ISNCSCI)、脊髓独立性评定(Spinal Cord Independence Measure,SCIM Ⅲ)和上肢运动评分(upper limb motor scores,ULMS)三个指标评估临床预后。应用逐步回归分析确定与主要预后相关的参数,如标准化DTI值、常规MRI测量值、HC或NHC的SWI值。


研究结果



单因素分析发现,HC(p<0.0001~0.0098)、MRI显示的CSCI病灶长度(p<0.0001~0.019)、随访期CSCI病灶平均扩散率(p=0.01~0.045)和轴向扩散率(p=0.004~0.023)是预测CSCI预后的主要参数。与T2*加权成像相比,HC在SWI轴向成像中的敏感性极显著(p=0.0009)。SWI矢状位成像中,HC体积与MRI随访的ISNCSCI的运功总评分(ISNCSCI-TMS)呈负相关(p=0.02)。回归模型分析确定NHC为步行能力的最佳预测因子(敏感性=88.9%,特异性=100%,阳性预测值=100%和阴性预测值=91%;P<0.0001)。MRI随访显示的病灶长度是预测ULMS恢复(ER-ULMS)的最佳因子(B系数=0.12,标准误差=0.07;R²=0.64;p=0.0002)。NHC(B系数=24.2,标准误差=3.7;P<0.0001)和初始MRI检测的病变长度(B系数=0.78,SE=0.2;P=0.002)是ISNCSCI-TMS最佳预测因子(R²=0.83;P<0.0001)。


结论



根据上述结果,作者认为,SWI序列显示的HC和MRI随访检测的SCI病灶长度是预测CSCI后长期神经功能预后的神经影像生物学标记物。