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多中心研究multiobserver diffusion-weighted和fluid-attenuated反轉恢複零星克雅二氏症的MRI診斷:可靠性和協議的研究
  1. Koji Fujita1,
  2. 正文原田2,
  3. Makoto佐佐木3,
  4. Tatsuhiko湯4,
  5. 吳克群酒井法子5,
  6. h Tsuyoshi5,
  7. 田中伸男(Nobuo散調6,
  8. Yusei誌賀7,
  9. Katsuya Satoh8,
  10. Ryuichiro Atarashi8,
  11. Susumu Shirabe9,
  12. 長田肯要10,
  13. Maeda Tetsuya10,
  14. Shigeo Murayama11,
  15. 和泉Yuishin1,
  16. Ryuji個性1,
  17. Masahito山田5,
  18. Hidehiro Mizusawa6
  1. 1臨床神經科學、健康生物科學研究所的德島大學的研究生院,日本德島
  2. 2放射學、健康生物科學研究所的德島大學的研究生院,日本德島
  3. 3先進的醫學科學中心,盛岡,日本岩手醫科大學
  4. 4神經學部門,Kamagaya-Chiba醫療中心的神經係統疾病,Kamagaya總醫院,Kamagaya、日本
  5. 5神經學和神經生物學的老化,金澤大學研究生院醫學科學,日本金澤
  6. 6神經病學和神經科學,研究生院,東京醫療和牙科大學,東京,日本
  7. 7神經病學、Aoba神經外科診所,日本仙台
  8. 8部門的分子微生物學和免疫學,長崎大學生物醫學科學研究生院,長崎,日本
  9. 9健康和社區醫學中心,長崎大學、日本長崎
  10. 10大腦神經學部門,研究所和血管,日本秋田犬
  11. 11神經病理學部門(大腦衰老研究銀行),東京都老年醫學研究所、日本東京
  1. 對應到正文Harada博士;正文在{}clin.med.tokushima-u.ac.jp

文摘

目標評估的效用顯示標準化diffusion-weighted MRI(駕車)和比較的有效性醉酒駕車和fluid-attenuated反轉恢複(天賦)的MRI診斷的零星克雅二氏症(sCJD)。

設計可靠性和協議的研究。

設置13核磁共振成像觀察人士組成的八個神經病學家和五個放射科醫生在兩所大學在日本。

參與者數據1.5特斯拉的醉酒駕車和天賦得到來自29個sCJD患者和13的控製。

結果測量執行標準化酒後顯示利用b0成像。觀察者參與標準化醉酒駕車,變量醉酒駕車(顯示調整是觀察者依賴)和天賦。獨立觀察員評估每個CJD-related病變的MRI,也就是說,hyperintensity大腦皮層和紋狀體,使用連續的量表。性能是評價接受者操作特征曲線下的麵積(AUC)。

結果均值AUC值為0.84 (95% CI 0.81 - 0.87)標準化醉酒駕車,為0.85 (95% CI 0.82 - 0.88)變量醉酒駕車和0.68(95%可信區間0.63到0.72)天賦,證明的優越性駕車(p < 0.05)。有一個趨勢的組內相關性更高標準化醉酒駕車(0.74,95%可信區間0.66到0.83)和變量醉酒駕車(0.72,95%可信區間0.62到0.81)比天賦(0.63,95%可信區間0.53到0.74),盡管差異沒有統計學意義。

結論標準化的醉酒駕車酒後駕車一樣可靠的變量,和兩個醉酒駕車顯示優於天分sCJD的診斷。作者建議,在大腦皮層和紋狀體hyperintensity 1.5特斯拉DWI但不是天賦sCJD可靠的診斷標記。

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文章總結

文章重點

  • 評估的可靠性diffusion-weighted成像(駕車)顯示標準化零星克雅二氏症的診斷(sCJD)。

  • 對比醉酒駕車和fluid-attenuated反轉恢複(天賦)sCJD的診斷。

關鍵信息

  • 標準化駕車顯示observer-dependent醉酒駕車一樣可靠的顯示。

  • 醉酒駕車是sCJD的診斷優於天賦。

  • Hyperintensity在大腦皮層和紋狀體1.5特斯拉DWI但不是天賦sCJD可靠的診斷標記。

本研究的優點和局限性

  • 強度的研究大量的醫生參與觀察者性能研究。

  • 本研究回顧性的限製可能導致選擇性偏差的性質。

介紹

可靠的克雅氏病(CJD)檢測感染控製和治療是必要的。MRI對庫賈氏症的早期診斷很有用,12而腦電圖的實用程序和常規腦脊液(CSF)測試是有限的。3Diffusion-weighted成像(駕車)和fluid-attenuated反轉恢複(天賦)是零星的庫賈氏症的診斷關鍵技術(sCJD)具有高敏感性和特異性評估專家神經或神經放射。145然而,核磁共振的應用一般神經學家或是不熟悉的放射科醫師診斷庫賈氏症仍然是難以捉摸的。此外,MRI的標準化方法,這將是重要的可再生的評估MRI發現庫賈氏症病例,在先前的研究尚未實現。145醉酒駕車顯示條件可能特別機構或運營商之間的不同,6可以產生不準確的評估CJD-related病變,特別是大腦皮層的細微異常。與此同時,盡管醉酒駕車似乎優於天分庫賈氏症病變的檢測,5直接比較兩個序列的還沒有被執行。

為了解決這些問題,我們研究了新提出的標準化方法的效用酒後駕車67和比較的有效性診斷sCJD醉酒駕車和天賦,特別是對於區分異常和正常的信號通過神經學家和放射科醫生不一定庫賈氏症專家。我們進行了一項多中心、multiobserver病例對照研究和評估觀察者接受者操作特征(中華民國)的性能分析。

方法

主題

病人被診斷為有sCJD庫賈氏症監測委員會日本8從2005年10月到2010年9月都有資格參加這項研究。診斷的準確性被定義如下:明確的,也就是說,病理證實病例;可能,例神經精神症狀兼容sCJD和周期性大幅波複合物在腦電圖無病理檢查和可能,也就是說,例相同的發現可能sCJD但沒有周期性尖波複合物腦電圖。89世衛組織標準10沒有因為CSF 14-3-3蛋白的測定,應用所需的標準,隻是標準化自2009年4月在日本。11朊蛋白基因(含有朊)分析後的開放閱讀框,從患者血液中提取DNA。1213神經病理檢查,大腦部分與常規染色技術和免疫組織化學進行了使用鼠標單克隆抗體3 f4(馬裏蘭州Senetek高度,密蘇裏州,美國)。12對PrPSc打字、冷凍腦組織被單一化和免疫印跡分析的蛋白酶K-resistant PrP使用3 f4抗體。14化驗的CSFγ-isoform 14-3-3蛋白,11總τ蛋白(截止值1300 pg / ml)15和實時quaking-induced轉換(RT-QUIC)16進行患者的腦脊液樣本可用。以下患者疾病控製的合格:病人懷疑有朊病毒疾病的初級醫生但被拒絕朊病毒疾病委員會或其他那些被診斷為有德島大學醫院的神經係統疾病,其腦部MRI顯示沒有異常強度大腦皮層和紋狀體。我們要求醫生曾提到病人向委員會提供最初的核磁共振數據的符合條件的患者。

本研究金澤大學的醫學倫理委員會批準和德島大學醫院的倫理委員會和東京醫療和牙科大學。書麵知情同意了所有的病人或他們的家庭。

磁共振成像

醉酒駕車,b0和天賦圖像轉換成醫學數字成像和通信格式。當醫學數字成像和通信數據包含患者信息,它排除了調查人員之一(MH)之前,觀察者性能研究。所有核磁共振研究進行1.5特斯拉掃描儀在每個醫院。正交檢測頭部線圈或多通道線圈。醉酒駕車都使用了單發旋轉回聲回波平麵成像技術有以下參數:重複一次,4000 - 8000 ms;回波時間,70 - 100 ms;b值,1000 s /毫米2;切片厚度5毫米;矩陣的大小,128×80到128×128;視野,220 - 230毫米和16 - 20連續軸向部分平行的一條直線通過前和後連合得到從每個病人。天賦的掃描參數如下:重複一次,8000 - 10 000 ms;反轉時間,2000 - 2500 ms;有效回波時間,105 - 120 ms;矩陣的大小,256×192到320×224;的視野,210 - 220毫米;切片厚度,5 - 6毫米,1 - 1.5毫米interslice差距和每個病人19−20片。

顯示方法

兩種顯示方法被用於酒後:標準化和變量。標準化的顯示,窗口寬度和級別設置都是常數的評估,不能改變。標準化的細節顯示已報告。6總之,窗口寬度和水平如下:窗口寬度= SIb0=如果和窗口水平b0/ 2,SIb0代表了信號強度在正常皮層下地區b0成像。6一個放射學家(MH)手動測量SIb0在一個圓形區域。計算窗口寬度和高度適用於所有圖像。在變量顯示模式,作為評估酒後駕車,最可靠的每個觀察者能夠改變窗口寬度和級別設置顯示在監視器上的偏好。天賦與變量顯示方法因為沒有標準化的評估方法目前用於才能顯示。

觀察者性能研究

八個神經病學家(6-27多年的經驗;意思是,12年;委員會認證,6)和五個放射科醫生(做些年的經驗;意思是,12.8年;委員會認證、四;neuroradiologist)參與觀察者性能研究德島大學的研究生院(6人;神經學家,3)和東京醫療和牙科大學(7人;神經學家、5包括NS和y)。在測試之前,觀察家們被告知,該研究的目的是評估他們的表現在檢測MRI病灶兼容庫賈氏症,也就是說,hyperintensity大腦皮層和紋狀體,不管其他地區包括丘腦的信號變化。三個交易日進行:標準化醉酒駕車,變量駕車和天賦。 To reduce the effect of learning, the interval between reading sessions was 1 week or longer. The order of the three sessions was randomised among the observers. Using computer randomisation, images of patients with and without sCJD were intermixed. All cases were presented in the same randomised order to the observers in each session. Each observer independently viewed all slices of each MRI study on the same type of monitors (Let'snote, Panasonic, Osaka, Japan) using INTAGE Realia Professional (Cubernet, Tokyo, Japan) run on Windows XP (Microsoft). The observers were allowed to adjust the window width and level only in variable DWI and FLAIR sessions but not in the standardised DWI session. Observers were blinded to any clinical information including age, sex and diagnosis.

每個觀察者使用連續劃線方法的評定量表評估他或她的自信水平在紙上獨立的格式。線的左端,信心水平病變兼容庫賈氏症肯定缺席表示,而在右端,一個置信水平絕對病變是禮物是表示。中級水平的信心被不同位置顯示在兩端之間的界線。左端之間的距離和標記點轉換為一個置信水平,可以從0到100的範圍內,所述的地方。17

統計分析

觀察者表現評估使用ROC分析SPSS V.19 (IBM)。每個觀察者的ROC曲線表示真陽性的比例部分假陽性分數在每個水平的信心。ROC曲線下的麵積(AUC)是用來比較觀察者性能準確檢測庫賈氏症病變。組內相關性計算的神經學家,放射科醫生組和所有觀察者通過雙向隨機一致性度量使用SPSS軟件。在所有的分析,p值< 0.05被認為是具有統計學意義。

結果

病人和控製

從85例MRI數據提供。其中42科目15醫院(包括作者的機構)的資格獲得這項研究排除病例被診斷為有non-sporadic庫賈氏症或缺乏所需的MRI序列。本研究群體包括29 sCJD患者(男性,11;平均年齡71年;時間在磁共振成像之前,4.4±6.1個月),三個患者被懷疑庫賈氏症但最終診斷為負的委員會和10位病人診斷為其他神經係統疾病。四29 sCJD病人,有明確的,24日有可能和一個有可能的庫賈氏症。26例進行了含有朊分析,24蛋氨酸可以純在密碼子129和兩個雜合的甲硫氨酸和纈氨酸密碼子129。的四個明確的情況下,PrPSc1型2例,類型1 + 2在一個案例中,類型2在一個案例中。十一15腦脊液樣本可能的PrP sCJD例陽性ScRT-QUIC (表1)。

表1

零星的克雅二氏症患者的臨床資料

診斷三prion-denied患者免疫介導性腦病,少年阿爾茨海默病以及額顳葉癡呆。其他神經控製被診斷為阿爾茨海默氏症、帕金森病、脊髓小腦的退化,血管性癡呆,腦梗塞,良性陣發性位置性眩暈,頭暈、顳動脈炎、頸椎病、糖尿病神經病變。

診斷性能

我們調查了標準化的診斷性能醉酒駕車,變量醉酒駕車和天賦圖像評估八個神經病學家和五個放射科醫生使用ROC分析。意味著AUC值獲得三個交易日內神經組相比,放射科醫生組和所有觀察者(圖1,表2)。標準化的AUC值和變量酒後駕車沒有不同的在每一個專業團體或總觀察組。天賦是另一方麵,AUC值明顯低於醉酒駕車通過顯示方法(p < 0.05)。核磁共振掃描顯示在代表圖2

圖1

接受者操作特性曲線為每個顯示在零星的克雅二氏症的診斷。(一)神經放射科醫生(B)和(C)觀察員。真實的通脹率(靈敏度)策劃作為一個功能的假陽性率(1−特異性)。醉酒駕車,diffusion-weighted成像;天賦,fluid-attenuated反轉恢複;sDWI標準化酒後駕駛;醉酒駕車vDWI,變量。

表2

地區在接受者操作特征曲線

圖2

代表零星克雅二氏症病人的MRI(例17)。在大腦皮層明顯異常hyperintensity標準化diffusion-weighted成像(箭頭),但模糊fluid-attenuated反轉恢複(B,箭頭)。

評級的協議

測量的程度觀察家同意當評級MRI發現,組內相關性計算。標準化的醉酒駕車的組內相關(0.74,95%可信區間0.66到0.83)和變量駕車(0.72。95%可信區間0.62到0.81)往往高於天賦(0.63,95%可信區間0.53到0.74),特別是在神經組織,雖然沒有顯著的差異(圖3)。

圖3

組內每個顯示的相關性。誤差線代表獨聯體上限95%。醉酒駕車,diffusion-weighted成像;天賦,fluid-attenuated反轉恢複;sDWI標準化酒後駕駛;醉酒駕車vDWI,變量。

討論

我們表明,標準化的醉酒駕車是一樣有用的變量醉酒駕車,酒後駕駛顯示比天分的診斷sCJD當評估multiobservers各種專業背景。

我們的標準化方法酒後顯示最初是作為一個易於使用的方式來決定提出的醉酒駕車的窗口寬度和水平即使在緊急設置。6事實上,這種方法被證明是有用的對於急性缺血性病變檢測酒後駕車。7本研究的結果表明,標準化方法也為sCJD診斷可靠,醉酒駕車是一個關鍵的序列。我們建議一些標準化的優點醉酒駕車變量醉酒駕車,盡管沒有統計兩種方法之間的區別。首先,標準化DWI可以有利於醫生隻提到硬拷貝但沒有電子版。第二,即使是醫生可以容易把電子版,因此變量醉酒駕車,標準化方法可以簡化評價過程沒有任何缺點。第三,標準化可以促進醉酒駕車結果的直接比較不同的庫賈氏症患者。

醉酒駕車和天賦已報告是有用的標記庫賈氏症的診斷。其中,醉酒駕車被認為是最敏感的,雖然沒有直接的證據。1518Hyperintensity在大腦皮層、紋狀體或兩者表明庫賈氏症的診斷。紋狀體hyperintensity前主要在疾病的早期階段。19病變MRI資料報道sCJD分子亞型之間的不同,20.21在最近的一項研究並不是複製。5Zerr4提出高信號異常在尾狀核和殼核或至少兩個皮層區域(顳葉、頂葉、枕葉)一起在酒後或天賦可以診斷為疑似sCJD典型的臨床症狀。部分基於他們的報告,尾狀的高信號/核磁共振大腦掃描”一直作為其中一個實驗室的發現可能的診斷標準在歐洲庫賈氏症sCJD監測係統(EUROCJD)自2010年1月。22然而,他們的標準沒有區分醉酒駕車和天賦,從而保持模棱兩可MRI的診斷價值在醉酒駕車的情況下不可用。我們的數據表明,天賦沒有診斷sCJD醉酒駕車是不可靠的。另一方麵,大腦皮層的高信號沒有被認為是在EUROCJD診斷標準,可能是因為皮質異常不太可靠的常規MRI。我們的研究結果表明,使用標準化或變量醉酒駕車而不是天賦,皮層信號也可以用作診斷標誌。

與此同時,年輕的23報道稱,醉酒駕車和天賦的敏感性和特異性的診斷庫賈氏症是91%和95%,分別。最近,維塔利5報道,hyperintensity在酒後駕車比天賦是sCJD診斷,而hyperintensity天賦上比醉酒駕車是non-prion特點快速進行性癡呆。此外,降低皮層下的表觀擴散係數(紋狀體)hyperintensity地區醉酒駕車是sCJD支持。52425這些發現可以大大有助於區分sCJD從其他快速進行性癡呆。然而,評估天賦病變往往不同的醫生,尤其是神經學家,如圖所示,目前的研究和標準化的方法才能或表觀擴散係數圖尚未建立,直到日期。因此,臨床標準需要駕車但不一定天賦或表觀擴散係數將更容易適用。

多達13個神經病學家和放射科醫生來自不同機構參與觀察者性能研究,雖然病人的樣本容量相對較小。值得注意的是,觀察家們有著不同的專業背景,如中風神經,神經生理學,專家在癡呆或朊病毒疾病和一般神經放射。這類模擬實際情況的診斷疑似庫賈氏症病例可能是由醫生不一定擅長朊病毒疾病。

這項研究有一些局限性。首先,我們並沒有暗示sCJD皮質參與的評估模式45因為我們必須地址是否酒後駕駛或天賦適合檢測皮質病變。第二,我們沒有評估sCJD亞型之間的差異21因為大部分情況下有一個典型的表型和蛋氨酸可以純;因此,他們是兼容MM1 sCJD。直到目前為止,平方毫米thalamic-type sCJD仍然是一個在mri評估診斷挑戰;丘腦的低灌注或代謝減退SPECT或者寵物可以是有用的。26第三,大多數的控製患者不是那些被懷疑庫賈氏症。然而,本研究的主要目的是建立一個顯示方法,可靠地區別可能CJD-associated信號從正常信號。因此,我們的研究結果提供了一個實踐基礎利用醉酒駕車一般診斷的標誌sCJD當結合先前的結果。145

雖然神經病理證實診斷sCJD獲得在一些情況下,我們RT-QUIC執行,新成立的CSF PrPSc放大試驗的敏感性和特異性為100% > 80%庫賈氏症。16總的來說,15 29例(51.7%)被RT-QUIC病理證實或確診庫賈氏症。之間沒有明顯差異在MRI發現sCJD患者沒有CSF 14-3-3蛋白的陽性結果,總τ蛋白或RT-QUIC。這將是重要的進一步評估準確診斷能力(敏感性和特異性)酒後駕車的前瞻性群組懷疑庫賈氏症患者,也就是說,連續患者注冊庫賈氏症監測也將進行CSF確認測試或神經病理分析。

總之,我們表明,在大腦皮層和紋狀體評估hyperintensity標準化或變量DWI與1.5特斯拉機的掃描是一個可靠的sCJD一線現場診斷標誌。

確認

我們感謝Tetsuyuki Kitamoto(東北大學醫學研究生院)含有朊PrP和神經病理學調查分析,免疫印跡;Yuka Terasawa Yoshimitsu Shimatani, Ai Miyashiro(臨床神經科學、德島大學的研究生院),大塚,Naomi盛田Yoichi Otomi(德島大學放射學係研究生院),Satoru Ishibashi Takumi Hori彰町田(東京神經病學和神經科學,醫學和牙科大學),Isamu片山大橋和隆(東京醫療和牙科大學放射學係)參與觀察者性能研究。我們還要感謝上帝喬(名古屋大學)、裕Nemoto(千葉醫學中心),豐田Kawakami (Kaetsu醫院),Isao佐佐木(Mizunomiyako紀念醫院),小島(鬆戶市醫院),Motohiro Yukitake(傳奇大學),井(Iizuka醫院),欲之秀樹美津濃(Kohnan醫院),Arai彰(青森縣縣中心醫院),Masamitsu Yaguchi(信田綜合醫院),Takanori Oikawa(南宮城醫學中心)和所有其他協作醫生提供核磁共振數據的患者。我們感謝日本庫賈氏症監測委員會的成員支持這項工作。

引用

腳注

  • 引用:Fujita K,原田M,佐佐木M,。多中心、multiobserver diffusion-weighted和fluid-attenuated反轉恢複研究散發性克雅二氏症的MRI診斷:可靠性和協議的研究。beplay体育官方手机版2012;2:e000649。doi:10.1136 / bmjopen - 2011 - 000649

  • 資金本研究支持的補助金研究委員會的朊病毒疾病的監測和感染控製和研究委員會的朊病毒疾病和慢性病毒感染,日本衛生部、勞動和福利。

  • 相互競爭的利益一個也沒有。

  • 病人的同意獲得的。

  • 倫理批準本研究金澤大學的醫學倫理委員會批準和德島大學醫院的倫理委員會和東京醫療和牙科大學。

  • 貢獻者KF、MH女士,泰,KSak TH, NS, y, KSat,黨衛軍,我和HM:設計/研究的範本。MH、KSak TH, NS, y, KSat,風濕性關節炎,KN, TM, SM和彝語:采集的數據。KF、MH、女士、RA、RK,我和HM:分析/數據的解釋。MH:統計分析。KF、MH女士,泰,KSak TH, NS, y, KSat,風濕性關節炎,黨衛軍,KN, TM, SM,咦,RK,我和HM:起草/修訂手稿。所有作者導致最終批準出版的版本。

  • 出處和同行評議不是委托;外部同行評議。

  • 數據共享聲明沒有額外的數據可用。