Точность диагностики изотропных знаков FLAIR-T2* " Fusion Imaging for Central Vein Signing in Multical Sclerosis " : сравнительное исследование на уровне 1,5 Т и 3 Т.

ЦЕЛЬ: Знак центральной вены (CVS) является перспективным биомаркером изображения для многоразового склероза (MS). Хотя изотроп Т2* при 3 Т и 7 Т продемонстрировал высокую диагностическую эффективность, его полезность при 1,5 Т остается неясной. В этом исследовании дается оценка эффективности неусиленного синтеза FLAIR-T2* на уровне 1,5 Т по сравнению с 3 Т среди участников MS. МЕТОДЫ: Это перспективное исследование по наблюдению охватывало 20 пациентов с синдромом MS и 20 участников контроля. Каждый участник прошел безукоризненный изотроп Эпи-Т2* и изотроп FLAIR (0,8 мм по размеру воксела) на уровне 1,5 Т и 3 Т. Впоследствии производные изотроп T2* и FLAIR были объединены для создания окончательного синтеза FLAIR-T2* в обеих сильных сторонах магнитного поля. Два независимых счетчика оценили состояние CVS повреждений белого материала (WM) на основе критериев NAIMS. Повреждения WM были отнесены к категории CVS+ или CVS-, и были применены два метода: выбранный метод-n* и CVS+. Были рассчитаны чувствительность и специфичность, и показатели CVS были сопоставлены во всех точках поражения WM. Результаты: Среди приемлемых повреждений ВМ (МС: 258; контроль: 255), средняя доля повреждений CVS+ на одного участника составила 66,9 ± 15,4% для 1,5 Т FLAIR-T2* и 77,0 ± 13,6% для 3 Т FLAIR-T2* (p < 0,01). При 40процентном пороговом значении 1,5 T FLAIR-T2* достигли 90% чувствительности и 95% специфичности, а 3 T FLAIR-T2* достигли 100% чувствительности и 95% специфичности. В результате метода &quot; Выбор-6* &quot; только один пациент MS был неправильно классифицирован на обеих сильных сторонах поля. 3 T FLAIR-T2* обнаружили больше повреждений CVS+ в глубине WM (87,5% против 57,1%, p = 0,05). Заключение: 1,5 T FLAIR-T2* синтез свидетельствует о высокой эффективности оценки CVS, хотя и несколько превышен на 3 T FLAIR-T2*. Метод отбора 6* может повысить эффективность 1,5 Т, подкрепив его целесообразность для оценки CVS.

Знак центральной вены (CVS) в настоящее время является предлагаемым радиологическим биомаркером, который, как предполагается, является одним из критериев McDonald 2024 в множественных склерозовых (MS) диагнозах [ 1 , 2 ]. CVS представляет собой чувствительный и конкретный радиологический маркер, отличающий MS от других менее типичных демиелионирующих расстройств или повреждений белых веществ (WM), связанных со старением или болезнью мозга малых судов. Первекулярный курс поражения WM может указывать на потенциальную демиелионирующую природу повреждения WM, поскольку это может сыграть ключевую роль в признании ранней MS или радиологически изолированного синдрома (РИС). [ 2 , 3 ]. Первоначально в качестве метода визуализации перинкулярного курса повреждений WM была внедрена съемка, взвешенная методом сузуптозащищенности (SWI). [ 4 , 5 ]. В настоящее время передовые методы приобретения МРТ с параллельными методами визуализации позволяют получать радиолокационный сигнал при 3D-приобретении при менее чем one мм габариты воксела. Поэтому, 3D-isotropic Приобретение сегментированных Epi-T2* (Эчо-планарная съемка Т2) была рекомендована в качестве наиболее достижимого метода идентификации CVS. [ 6 , 7 ]. Пространственное синтезирование 3D Epi-T2* с помощью 3D FLAIR повышает видимость полей поражения WM и улучшает визуализацию CVS путем сочетания повреждений WM (через FLAIR) и венок (через Epi-T2*) контрасты. Этот подход был впервые продемонстрирован Sati et al. при разработке метода физиологической синтеза FLAIR-T2* [8]. Дальнейшие исследования подтвердили, что такое объединение изображений повышает диагностическую эффективность CVS за счет лучшего определения анатомических отношений между центральной веной и лезией в белом веществе [3, 9].

Большинство текущих когорт отмечали распространенность CVS у пациентов с МС или другими менее типичными дисфункциями миелинизации в магнитном поле 3T или 7T, так как величина восприимчивости выше по сравнению с более низкими магнитными полями. Таким образом, современные методы анализа CVS, такие, как выборочное соотношение n* или процентное соотношение CVS+, были предложены в документе CVS. 3 Т и 7 Т сильные стороны магнитного поля [ 9 – 11 ]. Иногда результаты работы 1.5 Было изучено значение магнитного поля Т, и в ряде исследований были отмечены многообещающие результаты, полученные от Epi-T2* при идентификации CVS, несмотря на более низкую чувствительность Epi-T2* по состоянию 1.5 Сила магнитного поля. [ 12 , 13 ]. Объединенный метаанализ показал, что доля позитивных повреждений CVS в исследованиях 1.5 Сканеры МРТ были примерно 58%, в то время как соответствующий совокупный показатель распространенности 3 Т был рядом. 74% среди пациентов, имеющих MS. В частности, в рамках этого метаанализа: 1.5 Данные МРТ, главным образом, были получены в результате исследований, проведенных с использованием изображений, взвешенных по степени уязвимости (СВИ), в то время как большинство 3 Т расследования проводились с использованием изотропии Epi-T2* [ 9 ]. Учитывая это методологическое несоответствие, диагностическая полезность изотропии Epi-T2* Изображение в сочетании с изотропным FLAIR 1.5 МРТ требует проведения дальнейшей оценки с целью определения ее осуществимости для надежного обнаружения CVS.

1.5 Сканеры TRI по-прежнему широко используются в клинической практике во всем мире как для оказания помощи в диагностике множественных склерозов (MS), так и для наблюдения за сканированием демиелинизирующих заболеваний. Сигнал центральной вены (СВ) имеет потенциал служить практическим биомаркером в диагностической оценке МС. В этой прямой наблюдательной исследовании, наша основная цель — оценить эффективность оценки СВ с использованием изотропного изображения 1,5 Т FLAIR-T2* с методом select-n* и процентного метода СВ.Кроме того, мы стремимся сравнить эффективность изображения 1,5 Т FLAIR-T2* с изображением 3 Т МРТ в той же группе пациентов с МС для оценки возможностей обнаружения СВ при магнитном поле 1,5 Т.Материал и метод

Изучаемые участники

Это перспективное наблюдательное исследование проводилось в одном центре с марта 2023 года по март 2024 года. Локальная клиническая комитет по наблюдательным исследованиям одобрил институциональный совет по этике. Определение размера выборки было рассчитано с использованием анализа мощности на основе предыдущих многоцентровых исследований, которые сообщили о значении подобия кривой (AUC) в 0,90 для порога 43% CVS+ в различении пациентов с МС от контрольных групп, с чувствительностью 92% и специфичностью 80% [ 11 ]. Используя желаемую мощность 90% (β = 0,10), анализ определил, что для сравнения потребовалось минимум 16 пациентов с МС и 16 контрольных участников. Наше исследование включало в себя 20 пациентов, диагностированных множественным склерозом (MS) в соответствии с пересмотренными 2017 Критерии Макдональда. Все пациенты закончили. 18 возраст и регулярное наблюдение без серьезных сердечно-сосудистых событий. Кроме того, ни у одного из них не было значительных сердечно - сосудистых соприкосновений, таких, как сахарный диабет, гипертония или дислипидемия. Из 20 Участники, six Пациенты были активными или бывшими курильщиками. Объекты контроля состояли из: 20 Люди, которые прошли МРТ мозга и не имели ни истории, ни клинических признаков, указывающих на демиелионирующее расстройство. Большинство контрольных объектов были направлены в неврологические амбулаторные клиники для хронических головных болей, мигреней (с аурой или без нее) или подозреваемых в переходных ишемических приступах (ТИА). Во-первых, потенциальные кандидаты были ретроспективно определены с использованием системы архивирования изображений и связи (PACS) с уделением особого внимания осям. 2D-FLAIR и осями T2-weighted (T2W) изображения. В процессе отбора кандидатов внимание было обращено на многочисленные рассеянные и отдельные повреждения WM, которые могут иметь сосудистое происхождение и которые, как предполагается, представляют собой болезнь мозга малых судов или связанные с мигренью аномалии WM, которые, согласно сообщениям, могут имитировать демиелионирующее расстройство [ 10 ]. Каждый предмет контроля был переоценен лечащим врачом (соавтором A.A.) для подтверждения отсутствия клинических характеристик, указывающих на наличие MS или других атипичных демиелинизирующих расстройств, включая болезнь, связанную с антителами (MOGAD), и спектральное расстройство нейромиелита (NMOSD). Кроме того, в процессе отбора систематически исключались такие потенциальные альтернативные диагнозы, как болезнь Neuro-Behçetts, синдром нейро-Sjögrenuss, лейкодистрофии для взрослых, системные нарушения соединительных тканей и наследственные васкулопатии. Проверка была основана на тщательной переоценке клинической документации и медицинской истории. Таблица  1 :: содержит обзор клинических характеристик и связанных с ними сопоставимости контрольных объектов, а подробные индивидуальные характеристики представлены в Онлайновых дополнительных данных (ОСД). Twenty были сканированы изотропными предметами контроля Epi-T2* и изотропный FLAIR в обоих 1.5 Т и 3 Сканеры Т. Письменное осознанное согласие было получено от каждого участника с НР и зарегистрировавшимися субъектами контроля. Таблица 1 Первичная диагностика, n = 20 Возраст, средний, [IQR] Гипертензия, n Hyperlipidemia, n Диабет Mellitus, n Курение, n Migraine with aura, n = 3 34 [16] 1 Нет 1 Мигрен без ауры, n = 5 28 [10] Нет Нет 2 Прочие виды хронической головной боли, n = 4 38 [19] Нет 1 Нет 2 сосудистые заболевания малых судов, n = 8 57 [20] 5 5 4 4 Внутреннее расстояние IQR 1 Первичная диагностика, n = 20 Возраст, средний, [IQR] Гипертензия, n Hyperlipidemia, n Диабет Mellitus, n Курение, n Migraine with aura, n = 3 34 [16] 1 Нет 1 Мигрен без ауры, n = 5 28 [10] Нет Нет 2 Прочие виды хронической головной боли, n = 4 38 [19] Нет 1 Нет 2 сосудистые заболевания малых судов, n = 8 57 [20] 5 5 4 4 IQR межквартальный диапазон Клиническая диагностика и совпадение контрольных объектов IQR межквартальный диапазон Методы 3D FLAIR и 3D-segmented Epi-T2* были получены с 0.8 изотропное разрешение с одним и тем же осевым FOV 1.5 Т и 3 Сканеры Т. A 16-channel Параллельные снимки с головной катушкой 1.5 Т (Аера, Сименс, Германия) и 3 T (Скайра, Сименс, Германия) сканеры. Параметры приобретения изображений перечислены в таблице.  2 . В отличие от оригинальной технологии FLAIR*, описанной Sati et al., которая включает воксельное умножение изображений FLAIR и T2*, подход, использованный в этом исследовании, использовал другой метод синтеза. Оригинальная техника также требует дополнительных этапов постобработки, включая剥离 кости и дуралы для снижения неоднородностей вдоль краниальной выпуклости [ 8 ]. В отличие от этого, изотропные изображения FLAIR-T2* в этом кохорте были созданы путем среднего значения сигналов ячеек из двух источников, а не с использованием метода умножения. Конкретно, слияние было достигнуто путем веса сигналов ячеек с 25% из изотропного FLAIR и 75% из изотропного Epi-T2*. Эта простая методика среднего значения позволяет легко проводить постобработку, сохраняя венозный контраст и поддерживая четкие границы белого вещества при病变ах. Полученные в результате физиологические серии, сгенерированные при 1,5 Т, используя 25% сигнала от изотропного FLAIR и 75% от изотропного Epi-T2*, обозначаются как серия 1,5 Т FLAIR-T2* физиологических изображений. Аналогично, окончательная физиологическая серия, полученная при 3 Т с использованием той же пропорции сигнала, называется серия 3 Т FLAIR-T2* физиологических изображений. Эти названия используются последовательно для обозначения окончательных постобработанных физиологических изображений, соответствующих каждому магнитному полю. Процесс сопоставления изображений был выполнен в программном обеспечении Syngo.via VB40 XA (Siemens Healthcare, Erlangen, Germany). Оба изображения сагитального 3D-FLAIR и сегментированного T2-Epi* были объединены с помощью программного обеспечения semiавтоматическим способом. Ключевые изображения FLAIR-T2* с одинаковой изотропией были изучены в отношении искажений или оболочек, вызванных нелокальными неоднородностями вдоль кривизны мозга. Любые незначительные артефакты оболочек, особенно в передней области, были тщательно проверены для подтверждения диагностической интерпретируемости окончательной серии FLAIR-T2* с одинаковой изотропией. Время semiавтоматической пространственной коррекции составило примерно четыре минуты. Изображения FLAIR-T2* с одинаковой изотропией в сагитальной плоскости также были переформатированы в аксиальной и корональной плоскостях. Аксиальные или корональные изотропные снимки Epi-T2* не рекомендуются для избежания артефактов, вызванных вариациями восприимчивости от нижних анатомических структур, расположенных рядом с полем зрения, таких как шея или плечо. Таблица 2 Параметры приобретения МРТ 1.5 T2* EPI 1.5 Т ФЛЯР 3 T2* EPI 3 Время работы (мин.) 4::02 4::50 4::10 4::21 TR/TE (мс) 64/37 6000/397 55/11 7000/382 FA (степени) 10 – 10 - коэффициент EPI 15 – 9 - Турбо-фактор 220 – 250 Ориентация Sagittal Sagittal Sagittal Sagittal Sagittal Bandwidth (Hz на пиксель) 424 Гц 651 Гц 752 Гц 643 Гц Размер воксела (мм) 0.8 × 0.8 × 0.8 0.8 × 0.8 × 0.8 0.8 × 0.8 × 0.8 0.8 × 0.8 × 0.8 Ось FOV (мм) 244 × 244 244 × 244 230 × 230 230 × 230 EPI - эхопланарная съемка; восстановление инверсии FLAIR с помощью жидкости; мин. минут; время TR для повторения; время TE для эхо; мм миллиметров; ms миллисекунды; угол FA; поле обзора FOV 2 Параметры приобретения МРТ 1.5 T2* EPI 1.5 Т ФЛЯР 3 T2* EPI 3 Время работы (мин.) 4::02 4::50 4::10 4::21 TR/TE (мс) 64/37 6000/397 55/11 7000/382 FA (степени) 10 – 10 - коэффициент EPI 15 – 9 - Турбо-фактор 220 – 250 Ориентация Sagittal Sagittal Sagittal Sagittal Sagittal Bandwidth (Hz на пиксель) 424 Гц 651 Гц 752 Гц 643 Гц Размер вокселя при сборе данных (мм) 0,8 × 0,8 × 0,8 0,8 × 0,8 × 0,8 0,8 × 0,8 × 0,8 0,8 × 0,8 × 0,8 Аксиальный FOV (мм) 244 × 244 244 × 244 230 × 230 230 × 230 EPI — эхо-планарная томография; FLAIR — жидкостно-аттенюированная инверсия восстановления; мин — минуты; TR — время повторения; TE — время эхо; мм — миллиметры; мс — миллисекунды; FA — угол отклонения; FOV — поле зрения

Параметры сбора данных МРТ

EPI — эхо-планарная томография; FLAIR — жидкостно-аттенюированная инверсия восстановления; мин — минуты; TR — время повторения; TE — время эхо; мм — миллиметры; мс — миллисекунды; FA — угол отклонения; FOV — поле зрения

Анализ изображений

Каждый участник был сканирован с использованием 1,5 Т и 3 Т FLAIR-T2* для объединения данных и оценки CVS с минимальным интервалом в две недели между снимками для предотвращения эффекта вспоминания. Каждый случай независимо оценивался двумя наблюдателями: центральным читателем, нейрорадиологом с более чем пятью годами опыта (Y.E.S.), и ковид-читателем, радиологом с сертификатом в нейрорадиологии (A.P.) с пятью годами опыта. Для оценки внутричеловеческой надежности 10 подмножеств из обеих групп (MS и контрольные субъекты) пересматривались через четыре недели после первоначальной оценки для обоих 1,5 Т и 3 Т изотропных FLAIR-T2* фузии.

Лезия были классифицированы по локализации в четыре категории: субкортексальные, глубокие, перивентрикулярные и инфратенториальные WM. Субкортексальные WM лезия классифицировались, если лезия находилась в диапазоне 5 мм от соседней коры. Повреждения мозга, связанные с корой головного мозга, оцениваются в субкортической категории повреждения WM. Глубокие повреждения WM были определены как повреждения WM, обнаруженные более чем 5 на расстоянии мм от соседней коры коры, не соприкасаясь с желудочно-кишечной окраской. Повреждения WM в мозговом стебелье или мозжечке были классифицированы как внутренности WM. Критерии NAIMS применялись для определения приемлемости повреждений WM для оценки CVS, требуя, чтобы по крайней мере каждая мера по нанесению повреждений 3 мм во всех размерах и без признаков углеспособности [ 6 ].CVS считается положительным при повреждении неугольной белой материи, когда линия хипоченденции Т2* появляется в виде тонкой линии гипотенции или небольшой центральной точки. Эти характеристики должны быть определены в центре повреждения WM и видны по крайней мере в two ортогональные самолёты МРТ, обычно в осях, корональных и сагиттальных плоскостях [ 6 ]. Анализ CVS проводился с использованием выборочного n* и процентного соотношения CVS для каждого участника. Для выбранного n*, наиболее признанного Select-3* и Select-6* используются. В подходе Select-3* случай классифицируется как положительный, если в глубокой, подкожной или косой белой материи (WM) обнаружено не менее трех лезвий CVS+, независимо от общего количества подходящих лезвий. Лезвия в перивентрикулярной белой материи исключаются из анализа CVS в методе Select-3* [ 14 ]. Этот метод обеспечивает простоту благодаря простоте реализации.

Метод Select-6* считается положительным, если обнаружено шесть или более лезвий CVS+ в белой материи, независимо от расположения лезвий в белой материи, в отличие от Select-3*. Когда общее количество патологий, подходящих для анализа по методу CVS, меньше шести, в этом случае система Select-6* считается положительной только в том случае, если количество патологий с положительным результатом CVS в белом веществе (WM) превышает количество патологий с отрицательным результатом CVS в белом веществе. [7, 15]. Эта условная норма предложена для использования системы Select-6* у пациентов с ограниченным количеством подходящих патологий в белом веществе.

Анализ CVS в процентном выражении был выполнен путем расчета доли патологий с положительным результатом CVS среди общего количества подходящих патологий для анализа CVS для каждого пациента. Для этой цели рассматривались различные пороговые уровни, такие как 30%, 40% и 50%, для поддержки диагностики МС по сравнению с не-MС состояниями, включая мелкие сосудистые ишемические изменения, мигрень и другие менее типичные дисмикелинирующие расстройства. Среди этих порогов порог 40% CVS+ показал наивысшую точность согласно крупнейшему комплексному метаанализу, проведенному Castellaro et al. [9]. Следовательно, в нашей аналитике был принят порог 40% для оценки диагностической способности как 1,5 Тл, так и 3 Тл FLAIR-T2* физиологического слияния.

Статистический анализ

Все статистические анализы были вычислены с помощью SPSS-28 (IBM SPSS Statistics, Armonk, NY, USA). Анализ нормальности был проведен с помощью теста Шапиро-Уилка для каждого переменной. Мы рассматривали любые результаты от изотропического FLAIR-T2* на 1,5 Т и 3 Т как зависимые переменные. Для поиска различий в соотношении CVS+ у пациентов с МС по сравнению с контрольными группами при обеих магнитных силе использовались независимые t-тесты. Для сравнения соотношения CVS+ между изотропическим FLAIR-T2* на 1,5 Т и 3 Т у пациентов с МС использовался парный t-тест. Непараметрические непрерывные переменные, такие как соотношение CVS+ подкорковых, глубоких, перивентрикулярных или инфратенториальных белковых поражений, сравнивались с помощью теста Вилкона знакового ранга между обеими сканерами. Для сравнения системы select-n* в обеих сканерах был использован тест Пирсона для квадратов. Также измеряются чувствительность и специфичность результатов select-n*.

Чтобы оценить согласованность результатов, была проведена дополнительная аналитическая проверка, при которой случайным образом выбирались две опухоли — одну из перивентрикулярной белой материи и одну из глубокой белой материи — для каждого пациента с МС и контрольных участников. Пропорции CVS+ этих случайно выбранных белых материй сравнивались с общей пропорцией CVS+, полученной из полного набора данных во всех участниках в обеих магнитно-резонансных томографиях 1,5 Т и 3 Т. A two- Произведена пропорциональность Z-тест, а также 95% Для оценки последовательности пропорций CVS+ были рассчитаны доверительные интервалы (CI). Оценить точность 1.5 Т и 3 Т изотроп FLAIR-T2*, кривая эксплуатационных характеристик приемника (ROC) была получена путем расчета обычно распределенного соотношения CVS+ пациентов MS в обоих сканерах с добавлением CVS+ пропорций от контрольных объектов. Лучшие пороговые значения были выбраны на основе самого высокого индекса Youden из точки на кривых ROC. Кроме того, чувствительность и специфичность каждого испытания измерялись на основе учета заранее определенного порогового значения CVS: 40% для каждой силы магнитного поля. Для оценки надежности внутри- и межчитательского анализа использовался &quot; Каппа &quot; . Р - величина меньше 0.05 был использован в качестве порогового значения для всех статистических анализов. Результаты клинических характеристик 20 Пациенты MS, всего 258 Повреждения WM были определены в качестве приемлемых для оценки CVS в обоих случаях 3D-FLAIR В процентах 1.5 Т и 3 Сильные стороны магнитного поля. Two hundred fifty-five Повреждения WM имели право на оценку CVS среди 20 Контролирующие объекты. Клинические характеристики и демографические характеристики представлены в таблице.  3 . Таблица 3 Распределение участников исследования по демографическим и клиническим характеристикам20 Предметы контроля, n:20 p-значение Возраст, год (среднее значение ± УР) 33.5 ± 3.1 40 ± 4.3 0.01 Пол (М/Ф) 10/10 10/10 - Счёт EDS 2.3 ± 1.4 - Положительная олигоклонная полоса, n , (%) 18, (90) — продолжительность болезни* (лет), медиана, [IQR] 5, [9] - MS Multi Sclerosis; EDSS Расширенная шкала статуса инвалидности; IQR Interquartile Rangue *Время от начала болезни до периода исследования 3 Распределение участников исследования по демографическим и клиническим характеристикам20 Предметы контроля, n:20 p-значение Возраст, год (среднее значение ± УР) 33.5 ± 3.1 40 ± 4.3 0.01 Пол (М/Ф) 10/10 10/10 - Счёт EDS 2.3 ± 1.4 - Положительная олигоклонная полоса, n , (%) 18, (90) — продолжительность болезни* (лет), медиана, [IQR] 5, [9] - MS Multical Sclerosis; EDSS Расширенная шкала статуса инвалидности; IQR Interquartile Rangue *Time от начала болезни до периода исследования * Время с начала болезни до периода исследования CVS Статус WM Lesions in Peoples with MS and Control Studies in Disability Fisions

Twenty Пациенты MS показали, что 66.9 ± 15.4% CVS+ повреждения на одного участника 1.5 Т FLAIR-T2* группа синтеза и 77.0 ± 13.6% CVS+ повреждения на одного участника 3 Т FLAIR-T2* группа синтеза (р)  < 0.01). Фиг.  1 иллюстрирует повреждения CVS+ WM, обнаруженные в 1.5 Т и 3 Т FLAIR-T2* Группы синтеза, соответственно. Контрольные группы показали среднее значение 12,6 ± 8,3% CVS+ поражений при использовании 1,5 T FLAIR-T2* фузии, и 19,4 ± 10,4% CVS+ поражений при использовании 3 T FLAIR-T2* фузии (p = 0,13). Графики представлены для обеих техник на рис. 2. Рис. 1 Иллюстрация изотропной FLAIR-T2* фузии для оценки сигнала центральной вены (CVS) у пациентов с множественной склерозом (МС) при магнитной индукции 1,5 T и 3 T. a, b Сагитальная изотропная FLAIR-T2* показывает CVS+ перивентрикулярное поражение у пациента с МС ( стрелки) с (a) изображением 3 T FLAIR-T2* и (b) изображением 1,5 T FLAIR-T2* фузии. Среднее изображение демонстрирует корональный вид, подтверждающий перивентрикулярное расположение. c, d А ВСВ+ дегенеративная очаговая патология в глубоком белом веществе ( стрелки ) отмечена у участника с МС, где (c) отображает 3 Т FLAIR-T2* и (d) иллюстрирует 1,5 Т FLAIR-T2* объединенное изображение. Среднее изображение предоставляет аксиальный вид расположения очага в глубоком белом веществе. Оба оценщика классифицировали этот очаг как ВСВ+ на 1,5 Т FLAIR-T2* объединенном изображении, несмотря на меньшую четкость по сравнению с 3 Т FLAIR-T2* объединенным изображением. e, f Сагитальный FLAIR-T2* объединенный вид демонстрирует субкортикальный ВСВ+ дегенеративный очаг (стрелки) у участника с МС, где (e) получено с 3 Т МРТ и (f) — с 1,5 Т МРТ. Средний слой с аксиальным видом подтверждает субкортексальное расположение. Несмотря на то, что этот очаг менее заметен на 1.5 T FLAIR-T2* fusion, он был классифицирован как CVS+ обеими оценщиками (рис. 2). Графический иллюстрация соотношения CVS+ в белом веществе на основе процентного метода. У пациентов с множественной скlerозом показано значительно большее количество CVS+ очагов по сравнению с контрольными группами как на 1.5 T, так и на 3 T изотропных FLAIR-T2* fusion (p < 0.01). Кроме того, 3 T FLAIR-T2* fusion демонстрирует большее соотношение CVS+ по сравнению с 1.5 T FLAIR-T2* fusion у пациентов с МС. В то же время между контрольными группами не наблюдалось значимое различие в пропорции CVS при обоих магнитных полях (p = 0.13)

Иллюстрация изотропной FLAIR-T2* фузии визуализации в центральной вене (CVS) при оценке пациентов с множественной склерозом (МС) в магнитных полях 1,5 Т и 3 Т. a, b Сагитальная изотропная FLAIR-T2* показывает CVS+ перивентрикулярную лезию у пациента с МС ( стрелки) с (a) изображением FLAIR-T2* на 3 Т и (b) иллюстрацией FLAIR-T2* на 1,5 Т фузии. Среднее изображение показывает корональный вид, подтверждающий перивентральное расположение. c , d ACVS+ демиелинизирующее повреждение в глубоком белом веществе (троицы) отмечается у участника с MS с (c) изображающим 3 Т FLAIR-T2* и d) иллюстрирующие 1.5 Т FLAIR-T2* Изображение синтеза. Среднее изображение дает осевое представление о том, где находится глубоко белое вещество. Оба счетчика классифицировали это повреждение как CVS+ на 1.5 Т FLAIR-T2* синтез, несмотря на то, что он менее различим, чем 3 Т FLAIR-T2* синтез e, f Sagittal FLAIR-T2* Слияние иллюстрирует субкортическое повреждение CVS+ демиелинации (тройки) у участников с MS, с (e) от 3 МРТ и f) от 1.5 МРТ. Среднее изображение с осевым видом подтверждает субкортическую локализацию. Несмотря на то, что на них меньше внимания 1.5 Т FLAIR-T2* Слияние, это повреждение было классифицировано как CVS+ по обоим градуаторам Plo-box иллюстрация соотношения CVS+ в повреждениях белого тела на основе метода, основанного на процентной доле. Множественные склерозные пациенты продемонстрировали значительно более высокую долю повреждений CVS+, чем у контрольных объектов в обоих случаях. 1.5 Т и 3 Т изотроп FLAIR-T2* Изображение синтеза (р)  < 0.01). Кроме того, 3 Т FLAIR-T2* Слияние показало более высокую долю CVS+, чем 1.5 Т FLAIR-T2* Слияние участников MS. В то же время между контрольными группами не наблюдается значимого различия в пропорции CVS при обоих магнитных полях (p = 0.13)

Анализ чувствительности подтвердил согласованность результатов пропорции CVS+ при обоих магнитных полях 1,5 Т и 3 Т. Как указано в таблице 4, пропорции CVS оставались стабильными у всех участников с МС, с незначимым увеличением случайно выбранных подмножеств лекарственных поражений в обеих магнитных полях (p = 0.12 при 1,5 Т FLAIR-T2* и p = 0,06 при 3 Т FLAIR-T2* фьюзии). Эти результаты указывают на то, что доля положительных исходов CVS остается не чрезмерно высокой и сохраняет стабильность как при использовании магнитов 1,5 Т, так и при использовании магнитов 3 Т. У контрольных участков доля CVS практически идентична как в целом по набору данных, так и в случайно выбранных лезиях белого вещества, что еще раз подтверждает согласованность результатов. Таблица 4 Общие доли участников с МС и контрольных групп с ЦВС, включая чувствительный анализ с доверительными интервалами
Группа Датасет 1.5 Т отношение ЦВС и 95% ДИ 3Т отношение ЦВС и 95% ДИ Z*-значение (1.5 Т) p-значение (1.5 Т) Z*-значение (3 Т) p-значение (3 Т)
Участники с МС Основной датасет 0.62, [0.56, 0.68] 0.73, [0.67, 0.78] −1.57 0.12 −1.98 0.06 Случайно выбранные лезвия 0.75, [0.62, 0.88] 0.88, [0.77, 0.98]
Контрольные группы Основной датасет 0.17, [0.13, 0.22] 0.17, [0.13, 0.22] −0.04 0.97 −0.04 0.97 Случайно выбранные лезвия 0.18, [0.06, 0.29] 0.18, [0.06, 0.29]
Сокращения: CVS — центральный знак венозной полости; CI — доверительный интервал; MS — мультиплексная склероз
* Двухпропорциональный Z-тест

Таблица 4 Общие доли участников с МС и контрольных групп с ЦВС, включая чувствительный анализ с доверительными интервалами Группа Датасет 1.5 Т отношение ЦВС и 95% ДИ 3Т отношение ЦВС и 95% ДИ Z*-значение (1.5 Т) p-значение (1.5 Т) Z*-значение (3 Т) p-значение (3 Т) Участники с МС Основной датасет 0.62, [0.56, 0,68] 0,73, [0,67, 0,78] −1,57 0,12 −1,98 0,06 Случайно выбранные поражения 0,75, [0,62, 0,88] 0,88, [0,77, 0,98] Контрольные участки Основной набор данных 0,17, [0,13, 0,22] 0,17, [0,13, 0,22] −0,04 0,97 −0,04 0,97 Случайно выбранные поражения 0,18, [0,06, 0,29] 0,18, [0,06, 0,29] Сокращения: CVS — центральный знак венозной сети; CI — доверительный интервал; MS — мультиплексная склероз *Двухвыборочный Z-тест

Общие доли CVS+ у участников MS и контрольных групп, включая анализ чувствительности с доверительными интервалами

Сокращения: CVS — центральный знак венозной сети; CI — доверительный интервал; MS — мультиплексная склероз

*Двухвыборочный Z-тест

Точность изотропной FLAIR-T2* синтеза на 1,5 Т и 3 Т в оценке CVS

Диагностическая эффективность изотропной FLAIR-T2* синтеза на 1,5 Т и 3 Т в различении пациентов с MS от контрольных участков была сопоставима. Анализ кривой ROC показал почти идеальную точность для обоих 1.5 T и 3 T FLAIR-T2* фузии в различении пациентов с МС от контрольных субъектов, как представлено на рис. 3. FLAIR-T2* фузия 1.5 T достигла чувствительности 90% и специфичности 95% с использованием системы порога 40%, в то время как FLAIR-T2* фузия 3 T обеспечила чувствительность 100% и специфичность 95% с тем же порогом 40%. На основе наибольшего индекса Youden оптимальный порог, полученный из кривой ROC, составил 36% для FLAIR-T2* фузии 1.5 T и 41% для FLAIR-T2* фузии 3 T для различения участников МС от контрольных субъектов. Рис. 3 Кривые характеристики оператора (ROC) для пропорции CVS+ в физиологическом изображении FLAIR-T2* на 1,5 Т и 3 Т. В текущем исследовании физиологическое изображение FLAIR-T2* на 1,5 Т достигло точности 92,5%, с чувствительностью 90% и специфичностью 95% при использовании системы порога 40% CVS. Аналогично, физиологическое изображение FLAIR-T2* на 3 Т достигло точности 97,5%, с чувствительностью 100% и специфичностью 95% при том же пороге. На основе наилучших индексов Youden оптимальный дискриминационный показатель соотношения CVS 36% (чувствительность = 95%, специфика = 95%) для 1.5 Т FLAIR-T2* слияние изображений и 41% (чувствительность = 100%, специфика = 95%) для 3 Т FLAIR-T2* Кривые операционных характеристик приемника (ROC) для CVS+ 1.5 Т и 3 Т FLAIR-T2* Воображение синтеза. В текущем исследовании 1.5 Т FLAIR-T2* Сделано снимок синтеза 92.5% точность, с 90% чувствительность и 95% Специфичность с использованием a 40% Пороговая система CVS. Аналогичным образом, 3 Т FLAIR-T2* Сделано снимок синтеза 97.5% точность, с 100% чувствительность и 95% - специфичность с одним и тем же отсечением. На основе наилучших индексов Youden оптимальный дискриминационный показатель соотношения CVS 36% (чувствительность = 95%, специфика = 95%) для 1.5 Т FLAIR-T2* слияние изображений и 41% (чувствительность = 100%, специфика = 95%) для 3 Т FLAIR-T2*Ступень в различных магнитных полях

Select-3* продемонстрировали ограниченную специфичность обеих сильных сторон магнитного поля, но сохраняя при этом высокую чувствительность.95%) в проведении различия между пациентами с сенсорным синдромом и предметами контроля. С другой стороны, Select-6* достигнутая система 95% чувствительность и специфичность как 1.5 Т и 3 Т FLAIR-T2* Изображение синтеза. В таблице перечислены характеристики системы отбора n*  5 . Таблица 5 Эффективность системы Select-n* в обеих сильных сторонах магнитного поля для системы MS Select-n*, n = 40 Чувствительность (%) Специализация (%) 1.5 Т изотроп FLAIR-T2*Слияние Select-3* 95 65 Select-6* 95 95 3Т изотроп FLAIR-T2*Слияние Select-3* 95 70 Select-6* 95 95 MS Multi-Sclerosis; FLAIR с жидкостью инверсионное восстановление 5 Эффективность системы Select-n* в обеих сильных сторонах магнитного поля для системы MS Select-n*, n = 40 Чувствительность (%) Специализация (%) 1.5 Т изотроп FLAIR-T2*Слияние Select-3* 95 65 Select-6* 95 95 3Т изотроп FLAIR-T2*Слияние Select-3* 95 70 Select-6* 95 95 MS Multical Sclerosis; FLAIR с жидкостью инверсионное восстановление системы Select-n* в обоих магнитных полях для диагностирования MS Multical Sclerosis; FLAIR с флюидовой инверсионной регенерацией на основе CVS+ 258 Приемлемые для CVS повреждения WM у участников MS, перивентральный район (n = 101) был самым частым WM Место. Напротив, глубокие повреждения WM были наиболее распространенным местом в контрольной группе (n = 163). 1.5 Т FLAIR-T2* синтез был менее эффективным в выявлении повреждений CVS+ в глубине WM по сравнению с 3 Т FLAIR-T2* слияние с медианными соотношениями 57.1 и 87.5%, соответственно (р = 0.05). Доля CVS+ не отличалась существенными различиями между 1.5 Т и 3 Т FLAIR-T2* Слияние перивентральных, субкортических и инфракрасных повреждений WM, хотя подкорректные и инфракрасные повреждения WM не были обычным явлением среди участников с MS в текущем исследовании. В таблице представлены данные о стратификации повреждений CVS+ на основе местоположения.  6 . Таблица 6 CVS+ результаты у пациентов с МС, разделенных по локализации в разных магнитных полях (Локализация и общее количество CVS-eligibельных лезий, n) 1.5 T FLAIR-T2* fusion CVS+ (%), медианное значение [IQR] 3T FLAIR-T2* fusion CVS+ (%), медианное значение [IQR] p Перивентрикулярная белая волокнистая ткань, n = 101 70.0 [13.3] 83.3, [40] 0.13 a Глубокая белая волокнистая ткань, n = 82 57.1 [50.0] 87.5, [33.3] 0.05 a Подкорковая белая волокнистая ткань, n = 58 50.0 [60.0] 80.0, [40.0] 0.23 a Инфратенториальная белая волокнистая ткань, n = 17 66.7 [100.0] 90.0, [100] 0.47 a WM — белая волокнистая ткань; CVS — центральный венозный знак; IQR — интерквартильный диапазон; FLAIR — жидкостно-аттенюированная инверсия восстановления; МС — мультиплексная склероз a Тест Вилкона с подписанной ранговой статистикой

Таблица 6 CVS+ результаты у пациентов с МС, разделенных по локализации в разных магнитных полях (Локализация и общее количество CVS-eligibельных лезий, n) 1.5 T FLAIR-T2* fusion CVS+ (%), медианное значение [IQR] 3T FLAIR-T2* fusion CVS+ (%), медианное значение [IQR] p Перивентрикулярная белая волокнистая ткань, n = 101 70.0 [13.3] 83.3, [40] 0.13 a Глубокая белая волокнистая ткань, n = 82 57.1 [50.0] 87.5, [33.3] 0.05 a Подкорковая белая матрица, n = 58 50.0 [60.0] 80.0, [40.0] 0.23 a Внутриголовная белая матрица, n = 17 66.7 [100.0] 90.0, [100] 0.47 a Белая матрица (WM); центральная венозная структура (CVS); IQR — интерквартильный диапазон; FLAIR — жидкостно-аттенюированная инверсия восстановления; МС — мультиплексная склероз a Тест Вилкона с подписанной ранговой шкалой

Результаты с центральной венозной структурой у пациентов с МС, разделенные по локализации в разных магнитных полях

Белая матрица (WM); центральная венозная структура (CVS); IQR — интерквартильный диапазон; FLAIR — жидкостно-аттенюированная инверсия восстановления; МС — мультиплексная склероз

a Тест Вилкона с подписанной ранговой шкалой

Межрассмотрительная и внутривыражательная надежность

В анализе белых матриц с центральной венозной структурой у пациентов с МС межрассмотрительное согласие между центральной и коллегой было существенным (κ: 0.77) в 1,5 Т FLAIR-T2* и почти идеальным (κ: 0.88) в 3 Т FLAIR-T2* объединенной томографии. В анализе на основе поражений мозга (WM) с использованием метода CVS у контрольных групп междуцензорного согласия между центральным оценщиком и копротоколем было существенным (κ: 0.72) в 1.5 Т FLAIR-T2* и хорошим (κ: 0.81) в 3 Т FLAIR-T2* физиологическом слиянии. Внутриоценочное согласие у пациентов с МС было существенным (κ: 0.80) в 1.5 Т FLAIR-T2* и почти идеальным (κ: 0.92) в 3 Т FLAIR-T2* физиологическом слиянии.

Обсуждение

Сигнал центральной вены (CVS) — недавно распознанный биомаркер для дифференцировки множественной скlerоза (МС) или клинически изолированного синдрома (CIS) от не-МС воспалительных заболеваний или мелких сосудистых заболеваний мозга [ 11 , 16 ]. В последние десятилетия множество исследований пытались визуализировать перивенулярные дегенеративные очаги с помощью методов, основанных на восприимчивости, таких как SWI [4, 5]. Однако 3D EPI-T2* теперь демонстрирует превосходную производительность в выявлении центрального курса сосуда внутри очагов. Большинство исследований по CVS проводятся с использованием сканеров 3T, хотя несколько отчетов подчеркивают высокую производительность 1,5T при визуализации CVS с помощью 3D Epi-T2* [3, 13]. Настоящее исследование сравнивает производительность 1,5T и 3T Epi-T2* в сочетании с физиологической интеграцией FLAIR в одинаковой группе пациентов с МС и контрольных лиц. Эти данные указывают на то, что Эпитеческая Т2* -имaging при 1,5 Т может обеспечить диагностическую производительность, сравнимую с 3 Т для обнаружения CVS, эффективно различая участников с МС от белого вещества лезий непролиферативных процессов, таких как мигрень или глиозные изменения из-за ишемии мелких сосудов.

Предыдущие исследования, проведенные при магнитном поле 1,5 Т, преимущественно использовали SWI и сообщили о варьирующей высокой частоте CVS+ лезий белого вещества. Они указали на перспективную эффективность магнитного поля 1,5 Т в дифференциации МС от сосудистой патологии мелких сосудов мозга [12, 17, 18]. Зарегистрированные коэффициенты CVS+ у пациентов, страдающих НР, варьируются от 30 в адрес 50%, в то время как повреждения церебральных заболеваний малых судов выявили CVS+ пропорции между 10 и 30%. В мультицентральной серии Maggi et al. сообщили медианные соотношения CVS+ 88% при этом 1.5 Т изотроп Epi-T2* и 85% при этом 3 Т изотроп Epi-T2* Скриншот у пациентов с MS, хотя участники отличались друг от друга от сканеров. [ 3 ]. Из-за ограниченного числа исследований на 3D Epi-T2* на основе CVS 1.5 Т, широко признанная 40% Предельное значение для диагностирования MS/CIS основано главным образом на данных, полученных от 3 Т и 7 Т Epi-T2* ряды [ 9 , 15 , 17 , 19 ]. Наш анализ позволил добиться оптимального прекращения производства 36% В 1.5 Т FLAIR-T2* и 41% В 3 Т FLAIR-T2* синтез в одной и той же группе пациентов с высокой точностью. Это различие объясняется низкой численностью обследуемого населения и большей вероятностью классификации CVS+ для участника MS в изотропе. FLAIR-T2* Изображение синтеза на 3 МРТ. Two различные метаанализы указывают на то, что 3 Превышение результатов 1.5 Т при обнаружении CVS с предлагаемыми отсечками 40 и 45%, соответственно [ 9 , 20 ]. Однако в большинстве метаанализов идентификация CVS в МРТ на магнитной индукции 1,5 Т была проведена с использованием SWI, что указывает на то, что изотропная эпитеческая T2*-техника как на 1,5 Т, так и на 3 Т может улучшить визуализацию перивенулярного курса лептосом и снизить вариабельность, связанную со стержнем магнитного поля, между обеими сканерами. Наше предварительное исследование может поддерживать гипотезу, демонстрируя возможность применения 3D-эпитеческой T2* в магнитном поле 1,5 Т с рекомендованным порогом CVS+ 40%, хотя диагностическая эффективность оставалась немного ниже, чем при использовании магнитного поля 3 Т.Распределение локализации поражений белого вещества (БВ) показало более высокую распространенность CVS в глубоких поражениях БВ при использовании 3 Тл FLAIR-T2* по сравнению с его 1,5 Тл аналогом. В то же время в распределении CVS в других локализациях БВ отсутствовали статистически значимые различия. Основным ограничением этого вывода является неравномерное распределение поражений БВ по четырем различным компартментам БВ, особенно меньшее количество инфрацеребеллярных поражений БВ. В любом случае, CVS+ глубокие поражения БВ чаще обнаруживались при использовании 3 Тл FLAIR-T2* с легким статистическим значимостью. Непоследовательность в характеристизации глубоких поражений белого вещества может быть обусловлена нечетко определенными Т2 гипоинтенсивными сигналами, наблюдаемыми на 1,5 Т FLAIR-T2 фузии, которые более заметно визуализируются как CVS-положительные при магнитном поле 3 Т. Tallantyre et al. и Hosseini et al. сообщили, что глубокие поражения белого вещества при РРМС обычно показывают меньшее количество CVS-положительных поражений по сравнению с другими областями [19, 21]. Обнаружение CVS-положительных поражений в глубоком белом веществе особенно важно для пациентов с низкой нагрузкой поражений или тех, у кого отсутствуют поражения белого вещества в типичных областях, связанных с первичной дегенерацией миелиновой оболочки, например, в перивентрикулярной, инфратенториальной или джунтакортической зонах [22]. В таких случаях различие между повреждениями в результате демиелинации и повреждениями в результате ишемического повреждения малых судов 1.5 Т FLAIR-T2* слияние может быть менее эффективным, чем 3 Т FLAIR-T2* синтез, особенно при небольших повреждениях (< 3 мм в любом размере), если даже 3 Прочность магнитного поля Т может не дать такой высокой чувствительности, как изотроп Epi-T2* из 7 Согласно сообщению Okromelidze et al. [ 10 ]. Однако проверка данных в более крупных группах оправдана для выявления различий в частотности повреждений CVS-позитивных ВМ в зависимости от различных сильных сторон магнитного поля. У нашего исследования есть несколько ограничений. Во-первых, наша группа состояла исключительно из пациентов с MS, страдающих хроническими заболеваниями, не имеющих представления о других менее типичных заболеваниях, таких, как аутоиммунные демиелионирующие расстройства или провокационная васкулопатия. В этих случаях результаты более крупных исследований свидетельствуют о том, что среднее соотношение перуанальных повреждений ВМ 20–30% [ 2 , 3 ]. Включение этих нетипичных презентаций могло бы обеспечить более полное понимание роли знака CVS, особенно при использовании низкополосного изотропного знака. Epi-T2* Изображение. Отличить MS/CIS от этих расстройств иногда может быть непросто в обычной клинической практике с использованием стандартного МРТ мозга. Во-вторых, небольшой размер выборки также приводит к неоднородности, особенно при измерении процентной доли CVS+ на уровне пациента, поскольку включение как высокой, так и низкой нагрузки на MS может привести к близкой пропорции CVS+. Однако анализ чувствительности не показал аномальной инфляции в пропорциях CVS+, и требуемый размер выборки был определен на основе результатов предыдущего многоцентрового исследования. Относительно ограниченное число участников все еще может привнести уязвимость в расчетные диагностические показатели эффективности: FLAIR-T2* в обоих сканерах, таких, как чувствительность, специфичность и точность. Следовательно, при интерпретации результатов относительно малого набора данных следует учитывать возможные вариации, и для подтверждения этих предварительных выводов необходимы крупномасштабные прямые исследования. Тем не менее, методы select-n* могут быть более практичными и снизить гетерогенность, связанную с нагрузкой на лезвия, так как производительность методов Select-3* и Select-6* не отличалась при использовании 1,5 Т и 3 Т FLAIR-T2* фузии в нашей серии. Кроме того, активный дегенеративный статус каждого WM-лиеза в группе МС не оценивался во время оценки CVS. Активное обезвоживание часто приводит к расширению или углю повреждений, потенциально связанных с множественными центральными венами и исключающих повреждение WM из оценки CVS. Однако ни один из пациентов нашей серии не показал объективной клинической атаки. Тем не менее в ходе оценки CVS следует учитывать нынешнее понимание хронического активного обезвоживания в клинически молчаливых случаях, поскольку эти повреждения, как правило, дегенерируют в централизованном порядке и постепенно увеличиваются по размеру, что может привести к недооценке доли CVS у пациентов с НР.Вывод &quot; Изотроп &quot; FLAIR-T2* Изображение синтеза на 1.5 Т может продемонстрировать эффективность и надежность оценки CVS, хотя и превышен 3 Т FLAIR-T2* Слияние, основанное на процентном методе. Эти предварительные выводы свидетельствуют о том, что анализ CVS с использованием изотропа Epi-T2* Изображение также осуществимо на 1.5 Прочность магнитного поля и может поддерживать диагностику MS в настройках, где 3 Сканер Т не доступен. Этот первоначальный вывод имеет важное значение с учетом широкого использования 1.5 Системы магнитного поля во всем мире. Клинические и демографические характеристики контрольных объектов клинических и демографических характеристик контрольных предметов