利用多发性硬化症的真实世界多中心数据集优化颈椎萎缩的测量方法

《Frontiers in Neurology》：Optimization of cervical cord atrophy measurement using a real-world, multicentre dataset in multiple sclerosis

颈椎脊髓萎缩面积（CSA）测量受多种方法学参数影响，包括成像方式、椎体水平选择、分割软件及归一化方法。本研究通过多中心真实场景数据，系统评估了不同参数组合对CSA与临床指标（EDSS评分、复发型与进展型MS区分）关联性的影响。结果表明：归一化使用C1-C2或C1-C3椎体高度可显著降低健康对照组CSA变异性（CV降低9.4%-13.5%），增强与EDSS的负相关（Spearman’s rho -0.646至-0.372），并提高区分复发型（rMS）与进展型（pMS）MS的AUC值（0.685-0.877）。推荐采用全颈椎（C1-7）测量结合C1-C2/C1-C3椎体高度归一化，优先使用半自动NQL软件，以优化临床应用中的CSA评估。

　　
该研究针对多发性硬化（MS）患者颈椎脊髓截面积（CSA）的测量方法学差异及其临床意义进行了系统性评估。研究通过多中心、大样本的数据采集，综合比较了不同成像参数、软件工具和标准化方法对CSA测量结果的影响，并进一步探讨了这些技术选择对临床终点指标（如EDSS评分）和疾病亚型鉴别能力的作用。

在数据采集方面，研究纳入了来自五个欧洲中心的85名MS患者（包括复发缓解型MS和进展型MS）和19名健康对照者。所有参与者均接受了头颈部三维T1加权MRI扫描，影像分辨率统一为1毫米3。研究重点考察了四个关键参数：影像获取方式（头MRI或颈MRI）、脊髓水平选择（C1-2或C1-7）、图像分析软件（ASM、NQLab、SCT-Propseg、SCT-Deepseg）以及CSA标准化方法（C1-C2椎体高度、C1-C3椎体高度、C1-C7椎体长度、C3椎体面积）。

研究发现，未标准化的CSA在不同技术组合下均显示健康人群与MS患者间的显著差异，且进展型MS患者的CSA较复发缓解型显著降低。但该方法受个体解剖差异影响较大，导致测量结果波动性较高。通过标准化处理，CSA的变异系数（CV）在健康对照组中平均降低11%-13%，其中以C1-C2椎体高度标准化效果最显著。

在临床相关性方面，所有测量组合均显示CSA与EDSS评分呈显著负相关（相关系数范围-0.372至-0.646），且C1-7全颈椎测量较C1-2局部测量能获得更强的相关性。当采用C1-C2或C1-C3椎体高度进行标准化后，与EDSS的相关性系数平均提升约17%，而C3椎体面积标准化反而导致相关性减弱。

对于疾病亚型鉴别，ROC分析显示全颈椎测量（C1-7）的区分度优于局部测量（C1-2），最高AUC值达0.877。在软件工具比较中，NQLab方法在区分复发型与进展型MS方面表现最佳（AUC 0.877），而SCT-Deepseg方法灵敏度相对较低（AUC 0.685）。值得注意的是，当控制中心差异因素后，疾病亚型间的AUC值显著下降，提示部分观察到的差异可能源于中心间的技术操作差异。

影像获取方式的选择同样影响测量结果。使用颈MRI进行C1-7区域测量时，CSA值较头MRI测量的C1-2区域结果平均降低约15%，但标准化处理后差异缩小至5%以内。研究特别指出，尽管脑MRI可提供C1-2区域的完整图像，但存在边缘效应导致测量值偏低的倾向，这可能与磁场中心偏离上颈椎解剖位置有关。

标准化方法的选择对测量稳定性具有决定性影响。在健康对照组中，C1-C2椎体高度标准化使CSA的CV值从平均12.3%降至9.8%，降幅达20.3%。而C3椎体面积标准化反而导致CV值上升至14.5%，这可能与该参数对脊柱后凸畸变的敏感性较高有关。不同软件工具的标准化效果存在差异，其中ASM和NQLab对C1-C2高度标准化的响应最佳，而SCT系列工具对C1-C3高度标准化的适应性更优。

研究还揭示了技术参数间的交互作用。例如，当使用NQLab软件时，C1-7全颈椎测量结合C1-C2高度标准化的组合，其AUC值达到0.877，显著高于其他参数组合。但需注意，这种优化效果可能部分源于样本量的分布特点，当控制中心因素后，各组合间的AUC差异不再显著（p>0.05）。

在方法学验证方面，研究通过内部一致性检验（ICC值0.86-0.994）和组间比较（F检验，p<0.001）确认了测量方法的可靠性。特别值得注意的是，尽管不同软件工具的CSA绝对值存在系统偏差（NQLab平均高于其他工具约8-12mm2），但这些偏差在标准化处理后基本消除，使得各方法在临床指标关联性和亚型鉴别方面表现趋于一致。

该研究提出的标准化建议具有实际指导意义：对于跨中心比较，推荐采用C1-C2椎体高度进行标准化；在疾病亚型鉴别场景中，建议使用C1-7全颈椎测量结合C1-C2高度标准化。对于样本量较大的研究（>100例），推荐使用全自动分析工具（SCT-Propseg/SCT-Deepseg），而小样本研究（<100例）更适合使用半自动工具（ASM/NQLab）。影像采集方面，建议优先选择颈MRI进行C1-7区域测量，若条件限制需使用头MRI时，应选择C1-2区域并配合C1-C2高度标准化。

研究局限性主要涉及中心间技术差异和样本分布偏差。虽然通过多中心设计和严格的质量控制将中心效应限制在5%以内，但样本量较小（特别是健康对照组仅19人）可能导致CV估计存在偏差。此外，纵向数据缺失限制了对疾病进展评估的全面性。

该研究为临床实践提供了重要参考：在诊断队列中，建议采用颈MRI全颈椎（C1-7）测量结合C1-C2椎体高度标准化，并优先选择NQLab或ASM软件工具；在临床试验设计阶段，推荐将样本量控制于100例以上，并采用全自动分析流程以确保结果可比性。这些技术标准的规范化，将有助于推动CSA作为生物标志物在MS诊断和疗效评估中的临床应用。