通过3-T MR神经/骨骼融合成像与T2加权成像对颈椎神经孔狭窄进行分级比较
《Insights into Imaging》:Grading cervical neural foraminal stenosis via 3-T MR nerve/bone fusion imaging compared with T2-weighted imaging
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时间:2025年10月17日
来源:Insights into Imaging 4.5
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颈椎神经孔狭窄症(CNFS)的3-T MR神经/骨融合成像技术优势及临床相关性研究。该技术通过3D-T2-FFE和FRACTURE序列融合,显著提高神经根和骨结构显示率(100% vs 63.04%),并增强图像质量(κ=0.614-0.867)。研究证实融合成像在CNFS分级中具有更高可靠性(ICC=0.755-0.931),且与 neck disability index(ρ=0.49)和 numerical pain scale(ρ=0.55)呈中度相关性,优于传统T2WI。
本研究探讨了3-T磁共振成像(MRI)神经/骨融合技术在评估颈椎神经管狭窄(Cervical Neural Foraminal Stenosis, CNFS)严重程度方面的价值。颈椎神经管狭窄是一种常见的颈椎退行性病变,通常由椎间盘突出或骨质增生引起,可能导致神经根受压,引发颈椎病理性症状,如颈部和上肢疼痛、麻木等。准确评估CNFS的严重程度对于制定合理的治疗方案和预测疾病预后具有重要意义。然而,传统T2加权成像(T2WI)在评估CNFS时存在一定的局限性,例如对神经根和神经管结构的显示不够清晰,以及难以准确测量神经管宽度和神经根宽度之间的关系。因此,本研究提出了一种新的成像方法——3-T MRI神经/骨融合技术,旨在提高CNFS评估的准确性和可靠性。
为了验证这一技术的有效性,研究团队纳入了58名健康志愿者和23名疑似颈椎病的患者,共计81名参与者。所有研究对象均接受了3-T MRI检查,其中包括3D-T2加权快速场回波(3D-T2-FFE)和快速场回波模拟CT(FRACTURE)两种序列。3D-T2-FFE序列能够通过突出神经束内水分来清晰显示神经根,而FRACTURE序列则利用限制回波间距和后期处理技术,模拟CT图像,以更好地显示骨性结构。通过将这两种序列进行融合,研究者希望同时获得神经和骨性结构的详细信息,从而更准确地评估CNFS的严重程度。
研究团队使用两种不同的方法对图像进行评估。首先,他们对图像质量、图像伪影、神经管宽度(WCNF)和神经根宽度(WENR)的评估结果进行了可靠性分析。结果表明,3D-T2-FFE/FRACTURE融合图像在图像质量和伪影控制方面表现出中等到良好的一致性,而在WCNF和WENR的测量方面则显示出良好到优秀的可靠性。相比之下,T2WI在这些指标上的可靠性较低,尤其是在WENR的测量方面,由于神经根结构较小,难以准确评估。这表明,3D-T2-FFE/FRACTURE融合技术在图像质量和结构显示方面具有明显优势。
在评估ENR(神经根在神经管外的显示)时,研究发现3D-T2-FFE/FRACTURE融合图像的检测率高达100%,而T2WI的检测率仅为63.04%。这说明融合技术在捕捉神经根细节方面更为有效,有助于更精确地判断CNFS的严重程度。此外,ENR的可见性评分也明显优于T2WI,进一步验证了融合图像在结构显示上的优越性。
在CNFS的分级方面,研究团队采用了一种基于神经管宽度与神经根宽度比例的分级系统。根据这一系统,CNFS分为三个等级:等级0为正常,等级1为非严重,等级2为严重。研究结果显示,3D-T2-FFE/FRACTURE融合图像在CNFS分级方面表现出较高的可靠性,其中单个读者之间的等级一致性(intra-reader agreement)和不同读者之间的等级一致性(inter-reader agreement)均达到较高的水平,甚至接近完美。相比之下,T2WI在CNFS分级上的可靠性较低,主要由于其在神经根和神经管结构显示上的不足。
此外,研究还分析了CNFS等级与临床症状之间的相关性。采用颈痛残疾指数(Neck Disability Index, NDI)和数字疼痛评分(Numerical Pain Scale, NPS)作为评估指标,研究发现,基于3D-T2-FFE/FRACTURE融合图像的CNFS等级与NDI和NPS之间存在中度相关性,而T2WI则未能显示出这种相关性。这一结果表明,融合图像不仅在结构显示上更为精确,还能更准确地反映患者的临床症状,为疾病的诊断和治疗提供更全面的信息。
为了确保评估的客观性和准确性,研究团队在正式评估前对两名读者进行了系统的培训,包括对Likert量表的理解、神经管和神经根宽度的测量方法以及Kim分级系统的应用。培训过程中,读者还进行了校准和共识会议,以减少评估中的差异。这种严格的评估流程确保了研究结果的科学性和可信度。
在统计分析方面,研究采用了多种方法,包括Cohen’s kappa系数用于评估定性指标的一致性,以及双盲方式的测量误差分析(Bland–Altman plots)用于定量指标的可靠性评估。结果表明,3D-T2-FFE/FRACTURE融合图像在所有评估指标上均表现出良好的一致性,且在测量误差方面具有较低的偏差和较窄的差异范围。这进一步支持了融合图像在CNFS评估中的优势。
尽管研究结果显示出3D-T2-FFE/FRACTURE融合技术在CNFS评估中的可靠性,但仍存在一些局限性。首先,患者样本量相对较小,虽然相关性分析显示了统计学上的显著性,但这些结果在更大人群中的适用性仍需进一步验证。其次,研究仅在一个中心进行,因此其结果可能无法完全推广到其他医疗机构。此外,由于缺乏手术验证,无法确定基于3D-T2-FFE/FRACTURE融合图像的CNFS等级是否与实际的神经根受压程度完全一致。因此,未来的研究需要结合手术数据,以进一步验证该技术的准确性。
综上所述,3D-T2-FFE/FRACTURE融合技术在评估CNFS方面展现出显著的优势,不仅能够提供更清晰的神经和骨性结构图像,还能提高分级的可靠性,并与患者的临床症状产生相关性。这一技术的应用可能为临床提供一种无辐射、更全面的评估手段,有助于提高CNFS诊断的准确性和效率。然而,为了进一步推广该技术,仍需在更大样本和多中心研究中进行验证,并探索不同MRI设备之间的兼容性和适用性。
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