结构性MRI测量对脊髓小脑共济失调3型的诊断价值

摘要

【目的】本研究拟探讨结构性MRI测量对脊髓小脑共济失调3型(SCA3)的诊断价值,并进一步评估其与疾病的严重程度及病程的相关性。【方法】前瞻性收集2018年5月至2021年11月于中山大学附属第一医院经基因诊断确诊的SCA3患者81例(症状组sym-SCA3):59,症状前组(pre-SCA3):22,同时收集年龄、性别匹配的正常对照(HCs)35例。受试者均采集MRI结构像(3D T1WI MPRAGE)并收集其相应的临床资料。三位具不同临床经验的观察者分别通过第三方软件测量双侧小脑上、中、下脚宽度、脑桥及不同平面脊髓前后径(平枕骨大孔、颈3-5椎体上缘),其中一位观察者2个月后对上述指标进行重复测量。分别计算观察者内及观察者间可重复性,采用单因素方差分析、秩和检验、ROC曲线及随机森林方法评估上述指标对SCA3的诊断价值,并与临床资料进行相关性分析。【结果】基于形态学MRI脑结构测量指标,无论是观察者内或观察者间,均具有较高的可重复性且不依赖于观察者的临床经验,其中双侧小脑上、中脚具有最高的一致性。HCs、pre-SCA3和sym-SCA3三组的双侧小脑上、中、下脚、脑桥及脊髓前后径(除颈5椎体上缘水平)分别依次减小并具有统计学差异(P<0.017)。ROC示左侧小脑中脚对pre-SCA3的诊断价值最高(AUC=0.911),其敏感度、特异度和cut-off值分别为85.7%,95.5%和10.15 mm,而右侧小脑上脚对sym-SCA3的诊断价值最高(AUC=0.999),其临界值为2.62 mm,敏感度和特异度分别是100%和98.3%。进一步,基于上述指标的随机森林模型区分三组同样有着很高的诊断效能(AUC=0.970,特异度=93.1%),其中左侧小脑中脚对模型的贡献度最大。此外,相关分析表明上述指标同SARA和病程存在中等程度或显著负相关(P<0.05)。【结论】基于形态学MRI的脑结构测量可重复性好、不依赖于临床经验,可以帮助诊断SCA3并预测疾病的严重程度和病程,左侧小脑中脚及右侧小脑上脚分别用于预测pre-SCA3和sym-SCA3价值最优。由此,本研究推荐临床纳入MRI脑结构测量协助评估SCA3。