Analysis of the Consistency of MRI Signs and Associated Neuroimaging Rating Scales for Patients with Idiopathic Normal Pressure Hydrocephalus
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摘要:
目的:探究特发性正常压力脑积水(iNPH)患者MRI征象及相关神经影像评分量表的一致性。方法:回顾性收集2018年1月至2021年12月行分流术的80例iNPH患者的影像学资料。首先使用iNPH Radscale评分量表和不成比例增大的蛛网膜下腔脑积水(DESH)评分量表的标准对患者图像进行评分,在初次评分一个月后,使用“简易典型快速学习iNPH Radscale评分量表及DESH评分量表标准图”再次对患者图像进行了评分。最后,对不同时间段的评分进行分析,以评估不同观察者同一时间和同一观察者不同时间得到的各个参数的一致性。结果:定量指标(如EI)在两种评分量表中的一致性普遍较高,Kappa系数分别为0.784(DESH评分量表)、0.806(iNPH评分量表),具有显著统计学意义。定性指标(如侧裂池、大脑高凸面挤压、局部脑沟扩张、脑室周围高信号等)的一致性则普遍相对较低,除胼胝体角在DESH评分表中Kappa系数为0.625外,DESH评分量表中其余Kappa系数分别为0.442、0.220和0.333,具有显著统计学意义;iNPH Radscale评分量表中Kappa系数分别为0.441、0.550、0.201、0.301、0.470和0.504,具有显著统计学意义。在统一接受“简易典型快速学习iNPH Radscale评分量表标准图以及DESH评分量表标准图”快速学习后,各项指标的一致性普遍提高。DESH评分量表中各项指标Kappa系数分别为0.812、0.848、0.809、0.732和0.668,具有显著统计学意义;iNPH Radscale评分量表各项指标Kappa系数分别为0.822、0.610、0.848、0.710、0.781、0.616和0.831,具有显著统计学意义。结论:iNPH Radscale评分量表以及DESH评分量表的一致性不佳。“简易典型快速学习iNPH Radscale评分量表及DESH评分量表标准图”作为一种新的测量方法,提高了评分的一致性,减少主观因素的影响,为iNPH患者的临床诊断和治疗提供了更加准确和可靠的依据。
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关键词:
- 特发性正常压力脑积水 /
- 简易典型快速学习 /
- DESH评分量表 /
- iNPH Radscale评分量表 /
- 一致性
Abstract:Objective: To investigate the consistency of MRI signs and associated neuroimaging rating scales for patients with idiopathic normal pressure hydrocephalus (iNPH). Methods: Imaging data were retrospectively collected from 80 patients with iNPH who underwent shunt surgery at our hospital from 2018 to 2021. The patient images were first scored using the criteria of the iNPH Radscale score and disproportionately enlarged subarachnoid hydrocephalus (DESH) score. Then, one month after the initial scoring, the patient images were scored again using the “simple typical rapid-learning standardized images of the iNPH Radscale and DESH scores.” Finally, the scores from different time periods were analyzed to assess the consistency of each parameter obtained from different observers at the same time and from the same observer at different times. Results: The Evans index (a quantitative indicator) showed high consistency in both rating scales, with kappa coefficients of 0.784 (DESH scores) and 0.806 (iNPH Radscale scores), which were statistically significant. By contrast, the consistency of the qualitative indicators was generally relatively low, with the exception of the callosal angle, which had a kappa coefficient of 0.625 in the DESH scores. The rest of the kappa coefficients in the DESH scores were statistically significant at 0.442, 0.220 and 0.333 for Sylvian fissures, tight high convexity, and focal sulcal dilatation, respectively. The kappa coefficients in the iNPH Radscale scores were also statistically significant at 0.441, 0.550, 0.201, 0.301, 0.470 and 0.504 for the callosal angle, Sylvian fissures, tight high convexity, focal sulcal dilatation, temporal horn, and periventricular hyperintensities, respectively. The consistency of the indicators was generally improved after the use of the “simple typical rapid-learning standardized images of the iNPH Radscale and DESH scores.” The kappa coefficients of the Evans index, callosal angle, Sylvian fissures, tight high convexity, and focal sulcal dilatation indicators in the DESH scores were 0.812, 0.848, 0.809, 0.732 and 0.668, respectively, whereas those of the Evans index, callosal angle, Sylvian fissures, tight high convexity, focal sulcal dilatation, temporal horn, and periventricular hyperintensities indicators in the iNPH Radscale scores were 0.822, 0.610, 0.848, 0.710, 0.781, 0.616 and 0.831, respectively. Conclusion: The consistency of the iNPH Radscale and DESH scores was not good. By contrast, the “simple typical rapid-learning standardized images of the iNPH Radscale and DESH scores,” as a new measurement method, improved the consistency of the scores, reduced the influence of subjective factors, and provided a more accurate and reliable basis for the clinical diagnosis and treatment of patients with iNPH.
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据统计,全球急性胰腺炎(acute pancreatitis,AP)的年发病率为13~45/
100000 [1], 且逐年在上升[2]。目前,AP是患者入院的第二大原因、院内死亡的第五大原因[1]。AP公认的三大病因为胆石症、酗酒及高脂血症[3]。急性坏死性胰腺炎(acute necrotizing pancreatitis,ANP)是指急性胰腺炎伴有胰腺实质和/或胰周组织的坏死。2013年,修订版亚特兰大分类标准(Revised Atlanta classification,RAC)[4]将ANP主要局部并发症分为急性坏死性积聚(acute necrotic collection,ANC)和包裹性坏死( walled-off necrosis,WON)。ANP的预后较差,准确识别ANP并发症是助改善其预后的重要因素之一[5]。ANC不同的转归有不同的预后,WON是ANP患者死亡的危险因素,且WON与ANP不良预后呈正相关[6],因此通过相关因素来早期预测ANC的转归有重要临床意义,对于选择恰当、正确的治疗方法及改善预后亦有重要临床价值。目前,在RAC标准下,对影响ANP局部并发症转归的相关研究鲜有报道。笔者前期研究仅对影响ANC转归的因素做了初步分析[7],并未深入探究ANC转归为WON的独立危险因素及其预测效能,故本文在前期研究结果基础上进一步探究ANC转归为WON的独立危险因素及预测效能。
1. 资料与方法
1.1 研究对象
回顾性分析从2019年1月至2023年2月在北京友谊医院就诊的胰腺炎病人的临床及影像资料。纳入标准:①于本院就诊时为首诊;②CT或MRI显示ANC病变;③每位患者至少进行两次增强CT和/或MRI检查,且检查时间分别为发病2天-4周之间及4周后。排除标准:①患者首诊时合并感染或接受过临床干预;②图像质量差;③有慢性胰腺炎病史或伴有胰腺肿瘤性疾病。符合以上纳排标准者共计53例,其中男性34例,女性19例,年龄范围14~91岁,平均年龄(50.0±16.1)岁。
1.2 影像检查方法
CT检查采用GE Lightspeed 64排CT扫描仪器行腹部平扫及增强检查,扫描范围自膈顶至髂前上棘。扫描参数:管电压120 kV,管电流125~300 mA,螺距0.6~1.25,重建层厚5 mm。增强时,经肘静脉注入对比剂碘海醇(320 mgI/mL)80~100 mL,延迟25 s及70 s采集动脉期及门静脉期图像。
MR检查采用GE Discovery MR750 3.0 T MR仪器行腹部MR平扫及增强检查,扫描范围自膈顶至双肾下极水平。扫描参数:轴面脂肪抑制快速扰相梯度回波,TR 200 ms,TE 2.7 ms,层厚6 mm;轴面单次激发快速自旋回波,TR
1000 ms,TE 80 ms;轴面脂肪抑制快速自旋回波,采用呼吸门控,TR6000 ms,TE 106.5 ms,层厚6 mm;以上扫描层间隔1.5 mm,FOV 380 mm×285 mm。增强扫描采用LAVA序列屏气采集,以0.1 mmol/kg剂量经肘静脉团注对比剂钆喷替酸葡胺(Gd-DTPA),分别延迟25 s、60 s、240 s行轴面脂肪抑制T1 WI动脉期、门静脉期及延迟期扫描。1.3 资料分析
由两位腹部专业的副主任医师及以上的放射科医师双盲法阅片,有不同意见时进行协商。对患者的病因及实验室检查结果进行单独记录。具体记录内容如下:①分析4周后ANC的转归;②记录患者病因,包括胆石症、酗酒、高脂血症;③记录患者发病后三日内实验室检查结果的最高值,包括总淀粉酶、脂肪酶、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)。
1.4 统计学分析
采用SPSS25.0软件对数据进行统计学分析。两组间差异比较时,计量资料采用独立样本t检验(paired samples t-test),计数资料采用卡方检验或Fisher确切概率法。当某个单元格的理论频数大于等于5时,采用皮尔逊卡方检验。当某个单元格的理论频数大于等于1且小于5时,采用连续性校正卡方检验。当某个单元格的理论频数为0时,采用Fisher确切概率法。采用多因素二元logistic逐步回归法来分析ANC转归为WON的独立危险因素,并绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线,获得曲线下面积(area under the curve,AUC),并以95%置信区间(confidence interval,CI)获得敏感性和特异性,从而来评价各危险因素对ANC转归为WON的预测效能。
2. 结果
2.1 ANC的转归
对本组53例ANC发病4周后的变化进行随访,结果显示,53例ANC转归分为两种,即演变为WON与完全吸收。演变为WON者33例(图1、图2),占62.26%,完全吸收者20例,占37.74%。按照ANC转归结局,分为WON组与吸收组进行统计学分析。
2.2 ANC转归的影响因素分析
2.2.1 WON组与吸收组的临床资料比较
笔者前期已对相关影像因素在WON组与吸收组间进行了单因素分析,故本次研究仅分析病因与实验室检查在两组间的差异。统计学分析表明,两组间胆石症、酗酒、高脂血症、总淀粉酶、脂肪酶的差异均无统计学意义(P > 0.05),而CRP值在WON组与吸收组之间的差异具有统计学意义(P < 0.05)(详见表1)。
表 1 WON组与吸收组的影像与临床资料比较Table 1. Comparison of Imaging and Clinical Data between WON Group and Absorption Group影响因素 分组 统计检验 WON组(n=33) 吸收组(n=20) $\chi^2/t $值 P 病因 胆石症 17 12 0.36 0.55 酗酒 4 3 0.09 0.76 高脂血症 11 3 1.31 0.25 实验室检查 总淀粉酶(U/L) 1096.69 1511.36 −0.75 0.46 脂肪酶(U/L) 1094.87 1769.09 −0.10 0.33 CRP(mg/L) 239.06 160.27 2.63 0.01 2.2.2 ANC转归为WON的多因素二元Logistic逐步回归分析
为进一步探究ANC转归为WON的独立危险因素及独立危险因素预测ANC转归为WON的发生概率,以ANC转归结局为因变量,以单因素分析中P<0.05的因素为自变量,进行多因素二元Logistic逐步回归分析。由于坏死是否累及胰腺、坏死累及胰腺部位、坏死体积、MCTSI评分在WON组与吸收组间的差异有统计学意义(笔者前期研究结果),故以上四因素亦考虑为因变量。因变量与自变量赋值情况如下:①ANC转归结局(吸收=0,WON=1);②坏死累及胰腺(否=0,是=1);③坏死累及胰头颈和/或胰体(否=0,是=1);④坏死体积≥30%(否=0,是=1);⑤MCTSI评分>6分(否=0,是=1)。CRP值为连续数值变量,在此不做赋值。结果显示,坏死体积≥30%与MCTSI评分>6分是ANC转归为WON的独立危险因素(P<0.05)(详见表2)。
表 2 ANC转归为WON影响因素的多因素Logistic逐步回归分析结果Table 2. Results of Multi factor Logistic Stepwise Regression Analysis on Factors Influencing the Conversion of ANC to WON因素 β值 SE值 Wald值 OR值 95%CI P值 坏死累及胰腺 19.99 1636.82 0.00 48160.41 0.00~ 0.99 坏死累及胰头颈和/或胰体 −0.76 1.73 0.20 0.47 0.02~13.79 0.66 坏死体积 2.22 1.15 3.76 9.21 0.98~86.88 0.05 MCTSI评分 2.78 1.16 5.75 16.04 1.66~154.92 0.02 CRP(mg/L) 0.00 0.01 0.07 1.00 0.99~1.02 0.79 根据多因素二元Logistic逐步回归结果得到方程Logit(P)=−21.59+2.22(坏死体积是否≥30%)+2.78(MCTSI评分是否>6分),并据此构建预测模型,H-L检验结果
$\chi^2 $ =10.13,P=0.26,表明预测模型与实际情况有非常好的拟合程度。2.2.3 ROC评价预测模型及曲线分析结果
ROC曲线分析结果显示,坏死体积≥30%与MCTSI评分>6分在预测ANC形成4周后演变为WON方面均具有较高的准确性。二者比较,MCTSI评分>6分的曲线下面积更大,为0.88(95%CI:0.75~0.97),较坏死体积≥30%的准确性略高。由于检验变量坏死体积≥30%与MCTSI评分>6分均为二分类变量,故无阈值。当坏死体积为30%时,对应的灵敏度为0.82,特异度为0.90;当MCTSI评分大于6分即MCTSI评分为8分时,对应的灵敏度为0.910,特异度为0.85。详见表3与图3。
表 3 坏死体积≥30%与MCTSI评分>6分的预测效能Table 3. Predictive efficacy of necrotic volume ≥ 30% and MCTSI score > 6 points因素 AUC P值 95%置信区间 敏感性(%) 特异性(%) 折点(%/分) 坏死体积≥30% 0.86 0.00 0.77~0.99 81.82 90 30 MCTSI评分>6分 0.88 0.00 0.75~0.97 90.97 85 8 3. 讨论
据报道,ANP发生在5%~10%的急性胰腺炎患者[8],其特点是临床病程长,局部并发症发生率高,死亡率高[9]。有文献显示,胰腺坏死的发展和严重程度与AP死亡率的增加直接相关[10]。ANC是指ANP发病4周内的位于胰腺内和/或胰腺外的混有不同数量液体及固体成分的积聚[11]。ANC无包膜或仅有部分包膜[12]。
胰腺坏死的演变是多变的,可随时间推移而消退或进展,并可合并感染[13]。本组研究中共纳入53例ANC患者,其转归为吸收和演变为包裹性坏死,这与相关文献报道的“ANC在形成后的2-4周内,将会逐渐吸收或开始形成包裹[14] ”相一致。本组研究中的53例ANC患者,4周后完全吸收者20例,即37.74%的ANC吸收,62.26%的ANC进展为WON。Manrai等人[15] 研究指出,58.7%的ANC进展为WON;Patra[16] 等人研究结果为41%的ANC会自行吸收,59%进展为WON。本研究结果与以上文献报道结果基本一致。
本研究结果显示ANC坏死体积≥30%与MCTSI>6分为ANC转归为WON的独立危险因素。有文献报道,坏死累及胰腺者更易形成WON,且胰腺坏死面积越大,ANC越易形成WON[17]。胰腺坏死体积越大,累及胰头、颈、体、尾的部位越多,坏死物质及炎性渗出液体越多,越不易吸收。本组研究中,坏死累及胰尾在WON组与吸收组的差异无统计学意义,推测原因可能为胰尾部坏死较胰腺其他部位坏死的炎性渗出及坏死物质更易吸收。坏死体积的预估是有必要的,因为坏死体积的大小对预后有重要意义[18]。Manrai[15]等人研究结果指出,坏死体积>30%是ANC形成WON的重要独立预测因子。与此同时,Sarathi[16]等人研究指出,基线ANC坏死最大直径超过6厘米是ANC形成WON的重要危险因素。由此可见,ANC的坏死体积越大,ANP越严重,ANC转归为WON的可能性越大。
MCTSI与ANP局部并发症的发生发展及死亡发生率有极好的相关性,而且有助于提高诊断AP严重程度的准确率[19],MCTSI评分越高,ANP死亡率越高。研究显示,MCTSI是影响ANC转归的因素之一[20]。ANP越严重,MCTSI评分越高,ANC越易转归为WON,患者预后越差[21]。本研究结果显示,MCTSI>6分为ANC转归为WON的独立危险因素,与文献研究结果一致。
本研究存在一定的局限性。首先,样本量相对较少。其次,影响ANC转归的因素分析可能不够全面,如患者年龄、健康状况等其他因素亦应考虑。
综上所述,坏死体积≥30%、MCTSI>6分为ANC演变为WON的独立危险因素,二者预测ANC演变为WON的准确度均较高。
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表 1 DESH与iNPH Radscale评分比较
Table 1 Comparison of the DESH and iNPH Radscale scores
DESH评分 iNPH Radscale评分 脑室扩大EI 0,正常(< 0.3) 0,正常(≤ 0.25) 1,轻度扩大(0.3~0.35) 1,轻度扩大(> 0.25~0.3) 2,扩大(>0.35) 2,扩大(> 0.3) 胼胝体角CA 0,明显的挤压(>100°) 0,> 90° 1,小钝角(90°~100°) 1,60°~90° 2,锐角(<90°) 2,≤60° 侧裂池 0,正常或者狭窄 0,正常 1,轻度扩张或单侧扩张 1,扩张 2,双侧扩张 脑凸面 0,正常的或比正常宽的 0,正常 1,轻微挤压 1,大脑镰旁脑沟狭窄 2,明显的挤压 2,大脑凸面皮层脑沟狭窄 局部脑沟扩大 0,不出现 0,不存在 1,部分出现 1,存在 2,较多出现 颞角 NA 0,< 4 mm 1,4~6 mm 2,≥6 mm PVH NA 0,不存在 1,存在额角周围(帽状) 2,弥漫分布于侧脑室周围 总分 10 12 注:PVH为脑室周围高信号。 表 2 iNPH Radscale评分量表测量值的Kappa系数检验一致性分析
Table 2 Kappa coefficient test of the consistency of the iNPH Radscale scores
独自学习评分量表 学习简易典型评分量表标准图 iNPH Radscale
评分指标结果A、
B组间P 结果A、
C组内P 结果A′、
B′ 组间P 结果A′、
C′ 组内P EI 0.806 < 0.001 0.902 < 0.001 0.822 < 0.001 0.917 < 0.001 CA 0.441 < 0.001 0.796 < 0.001 0.610 < 0.001 0.744 < 0.001 侧裂池 0.550 < 0.001 0.767 < 0.001 0.848 < 0.001 0.873 < 0.001 脑凸面 0.201 < 0.001 0.541 < 0.001 0.710 < 0.001 0.707 < 0.001 局部脑沟 0.301 < 0.001 0.467 < 0.001 0.781 < 0.001 0.803 < 0.001 颞角 0.470 < 0.001 0.536 < 0.001 0.616 < 0.001 0.700 < 0.001 PVH 0.504 < 0.001 0.705 < 0.001 0.831 < 0.001 0.914 < 0.001 注:A组:医师A独自学习评分标准后对所有图像进行初次评分;B组:医师B独自学习评分标准后对所有图像进行初次评分;C组:医师A独自学习评分标准初次评分1个月后再次学习后进行评分;A′组:医师A经过统一对照典型图像快速学习后对所有图像进行初次评分;B′组:医师B经过统一对照典型图像快速学习后对所有图像进行初次评分;C′组:医师A经过统一对照典型图像快速学习后对所有图像进行初次评分1个月后再次学习后进行评分。 表 3 DESH评分量表测量值的Kappa系数检验一致性分析
Table 3 Kappa coefficient test of the consistency of the DESH scores
独自学习评分量表 学习简易典型评分量表标准图 DESH评分指标 结果A、B组间 P 结果A、C组内 P 结果A′、B′ 组间 P 结果A′、C′ 组内 P EI 0.784 < 0.001 0.905 < 0.001 0.812 < 0.001 0.931 < 0.001 CA 0.625 < 0.001 0.819 < 0.001 0.848 < 0.001 0.886 < 0.001 侧裂池 0.442 < 0.001 0.680 < 0.001 0.809 < 0.001 0.831 < 0.001 脑凸面 0.220 < 0.001 0.589 < 0.001 0.732 < 0.001 0.780 < 0.001 局部脑沟 0.333 < 0.001 0.566 < 0.001 0.668 < 0.001 0.690 < 0.001 注:A组:医师A独自学习评分标准后对所有图像进行初次评分;B组:医师B独自学习评分标准后对所有图像进行初次评分;C组:医师A独自学习评分标准初次评分1个月后再次学习后进行评分;A′组:医师A经过统一对照典型图像快速学习后对所有图像进行初次评分;B′组:医师B经过统一对照典型图像快速学习后对所有图像进行初次评分;C′组:医师A经过统一对照典型图像快速学习后对所有图像进行初次评分1个月后再次学习后进行评分。 -
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