计算机断层扫描对腰椎硬膜外脂肪形态学的评估价值

摘要

背景：
　　硬膜外脂肪增多症(spinal epidural lipomatosis，SEL)是腰椎管狭窄的病因之一，其特点为硬膜外间隙内正常的无包膜脂肪组织过度增生，导致椎管容积下降，脊髓或神经根受压。目前该病的发病机制尚不清楚，临床诊断主要依赖临床表现，影像学证据以及手术评估等。影像学评估硬膜外脂肪增多和椎管狭窄程度对临床诊断和治疗具有重要的指导意义。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)是评估椎管内脂肪组织最敏感且特异的影像学方法。然而，MRI检查的禁忌证，如医疗装置植入、金属植入物和幽闭恐惧症等，限制了其普遍应用。临床上对于存在MRI检查禁忌的患者，不得不选择替代的影像学检查手段。计算机断层扫描（computed tomography，CT）检查对椎管狭窄，椎间盘膨出、突出以及脊椎小关节退变等脊柱退行性病变，脊柱外伤，脊柱结核，脊柱肿瘤等都具有较高的诊断价值，广泛应用于腰椎疾患的评估。目前CT对硬膜外脂肪形态特征的评估以及对脂肪含量的定量评估价值尚缺乏系统的研究支持。
　　目的：
　　1.将MRI作为标准对照，通过分析CT和MRI对硬膜外脂肪和硬膜囊形态学参数测量的相关性和一致性，探究CT对腰椎硬膜外脂肪组织形态学参数的评估价值。
　　2.将硬膜外脂肪含量的定量分级评估体系引入CT，探究其可行性，分析CT和MRI在硬膜外脂肪绝对含量和相对含量评估中的一致性，探究CT对腰椎硬膜外脂肪增多的评估价值。
　　方法：
　　1.本研究回顾性分析了2014年7月1日至2016年7月1日期间于浙江大学某附属医院就诊，4周内同时行腰椎CT和MRI检查的患者368例（女性173例，男性195例，年龄范围18～86岁）。总共1221个腰椎椎间层面的CT图像和与之匹配的MRI图像纳入研究。同时收集了研究人群的基本信息，包括年龄、性别、身高、体重、BMI和主要临床表现等。
　　2.在椎间层面的横断面CT图像上测量硬膜外脂肪及周围组织的CT密度值，比较其密度差异。分别在CT和相应的MRI横断面图像上测量硬膜外脂肪和硬膜囊的形态学参数：硬膜外脂肪前后径(antero-posterior diameter of the epidural fat，A-Pd EF)，硬膜囊前后径（antero-posterior diameter of the dural sac，A-Pd DuS），硬膜囊横径(transverse diameter of the dural sac，Td DuS)，硬膜外脂肪横截面积（cross-sectional area of the epidural fat，CSAEF），硬膜囊横截面积(cross-sectional area of the dural sac，CSA DuS)。通过差异分析、相关性与一致性分析，比较CT与MRI对硬膜外脂肪和硬膜囊形态学参数评估的一致性。
　　3.根据A-Pd EF，A-Pd DuS和椎管前后径(antero-posterior diameter of spinal canal，A-Pd Spi C)，分别在CT和MRI上测算EF/Spi C指数和DuS/EF指数，并分别在CT和MRI上对硬膜外脂肪的绝对含量和相对含量进行评估，比较两者一致性。同时分析人群基本信息与脂肪含量间的相关性。
　　结果：
　　1.腰椎管周围各组织的CT密度值间存在显著性差异，其中硬膜外脂肪组织CT密度值最低，与周围组织密度值均差全部在100HU以上(p＜0.001)。
　　2.硬膜外脂肪及硬膜囊的径线与横截面积间存在高度的线性正相关性(CT：Pearson相关系数r在0.608至0.914之间，全部p＜0.001;MRI：r在0.661至0.923之间，全部p＜0.001）。
　　3.A-Pd EF及CSAEF在CT和MRI上的测量值间存在高度的线性正相关性(A-Pd EF：L1-2至L5-S1，Pearson相关系数r分别为0.738，0.770，0.783，0.780和0.873，全部p＜0.001;CSA EF：L1-2至L5-S1r分别为0.791，0.811，0.853，0.841和0.945，全部p＜0.001）。Bland-Altman一致性分析显示两种方法对A-Pd EF和CSA EF测量上存在良好的一致性。
　　4.A-Pd DuS，Td DuS及CSA DuS在CT和MRI上的测量值间存在高度的线性正相关性（A-Pd DuS：Pearson相关系数r在0.821至0.888之间，全部p＜0.001;Td DuS：r值在0.691至0.811之间;CSA DuS：r值在0.812至0.898之间，全部p＜0.001）。Bland-Altman分析显示CT和MRI对上述三个参数的测量存在良好的一致性。
　　5.CT与MRI对硬膜外脂肪的绝对含量的评估呈高度一致性，κ值为0.62至0.81之间（全部p＜0.001）。
　　6.将硬膜外脂肪相对含量分级系统引入CT，随等级增大，硬膜外脂肪形态学参数以及EF/Spi C指数呈显著的递增趋势(p＜0.001)，而硬膜囊形态学参数以及DuS/EF指数呈显著递减趋势(p＜0.001)，CT分级的观察者内信度为0.88～0.90(p＜0.001)，观察者间信度为0.79～0.82(p＜0.001)。
　　7.CT与MRI对硬膜外脂肪相对含量的分级呈中度一致性，κ值为0.44至0.62之间（全部p＜0.001）。
　　8.多因素回归分析显示年龄和体重与腰椎硬膜外脂肪的含量密切相关(p＜0.001)。
　　结论：
　　1、硬膜外脂肪与周围组织的CT密度值层次分明差异显著，可在CT上有效辨别区分。
　　2、硬膜外脂肪和硬膜囊的前后径分别与其横截面积呈线性正相关，是评估硬膜外脂肪增多和硬膜囊狭窄程度的有效参数。
　　3、CT对腰椎硬膜外脂肪及硬膜囊形态学参数的测量与MRI保持高度相关性和一致性。
　　4、CT对腰椎硬膜外脂肪绝对含量的评估与MRI保持良好的一致性。
　　5、首次将硬膜外脂肪相对含量分级评估体系引入CT，证明了其可行性。
　　6、CT对腰椎硬膜外脂肪相对含量的评估能力与MRI相当。
　　7、年龄和体重与腰椎硬膜外脂肪的绝对含量和相对含量均密切。

目录

声明

致谢

摘要

缩略词表

1 前言

第一部分 计算机断层扫描对腰椎硬膜外脂肪和硬膜囊形态学参数的评估价值

1 引言

2 资料与方法

2．1 对象

2．2 方法

2．3 统计学分析

3 结果

3．1 CT对硬膜外脂肪组织评估能力分析

3．2 硬膜外脂肪及硬膜囊的形态学参数间相关性分析

3．4 硬膜外脂肪和硬膜囊的形态学参数在CT和MRI上的相关性和一致性分析

3．5 硬膜囊的形态学参数在CT和MRI上的相关性和一致性分析

4 讨论

5 结论

第二部分 计算机断层扫描对腰椎硬膜外脂肪含量的评估价值

1 引言

2 资料与方法

2．1 对象

2．2 方法

2．3 统计学分析

3 结果

3．1 硬膜外脂肪的绝对含量评估

3．2 CT对硬膜外脂肪的相对含量评估的价值

3．3 硬膜外脂肪相对含量分级在CT和MRI上的相关性与一致性分析

3．4 硬膜外脂肪含量相关因素

4 讨论

5 结论

参考文献

综述 腰椎管狭窄症的影像学研究进展

作者简历