文摘
背景和目的:克雅二氏病(vCJD)是一种罕见但年轻患者痴呆和死亡的重要原因,导致牛海绵状脑病。对称hyperintensity枕(后)核丘脑(枕)对大脑图像先生描述为一个特定的,非侵入性、诊断vCJD在前一个小系列的迹象。这个更大的研究的目的是评估这个前瞻性和进一步定义vCJD症的MR成像特点。
方法:作为正在进行的监测项目的一部分在英国,vCJD疑似病例的图像先生收集的六年期间。所有可用的图像是由一位观察家进行前瞻性的评估存在的枕的迹象。神经病理确诊病例的图像然后由两个独立评估神经放射的程度的hyperintensity枕在不同的图像序列,先生和异常的存在hyperintensity在大脑的其他区域。综述了差异共同形成一致的意见。
结果:未来的分析确定了74年82例vCJD枕标志。回顾性研究,枕,枕hyperintensity的定义相对于前壳,出现在7 75 t1(9%), 77(71%)的108 t2加权,58个质子density-weighted 47(81%), 30(100%)的30 fluid-attenuated inversion-recovery(天赋)图像。Diffusion-weighted图像可在两种情况下,积极的枕在一个迹象。其他功能都hyperintensity背内侧丘脑核(93%)、尾状核头部(40%),和中脑导水管周围灰质(83%)在天赋图像。
结论:在适当的临床背景下,示范的枕登录图像先生是一个高度精确的诊断标志vCJD症。天赋比其他序列序列更敏感。正面图片先生在大多数情况下可能排除更多的侵入性诊断测试。
克雅氏病(CJD)是一组疾病的传染性海绵状脑病。这些脑病影响许多不同的动物物种,具有进步的致命的神经过程,出现在脑海绵状变化进行病理组织学检查,神经损失,astrocytosis,沉积部分protease-resistant朊病毒蛋白质。这个异常蛋白质被认为是传染物,称为“朊病毒”(1)。库贾氏症亚型是公认的。最常见的是零星的库贾氏症(sCJD),发现在世界范围内,每年的发病率为一百万分之一。少见的形式包括医源性库贾氏症(通过CJD-infected神经外科仪器,或组织或激素制剂),和家庭库贾氏症(与朊病毒蛋白基因的突变)。1996年,一个新的和克雅氏病临床病理的不同形式的描述(2)和命名变异型克雅氏病(vCJD)。自从1995年第一例鉴定,大多数病人当前的英国居民,但病例在法国、爱尔兰共和国、香港、意大利、加拿大和美国。共有128个明确的或可能的病例记录到2002年10月底。vCJD症被认为发生在英国流行的结果牛的牛海绵状脑病,随后传播到人类通过受感染的牛肉产品(3,4)。虽然大多数情况下牛海绵状脑病发生在英国,牛在全球许多国家已确定的影响。加上牛的广泛出口产品,这可能表明,人口暴露在地理位置分散的大型多元化的牛海绵状脑病的代理商(5)。
体内早期、准确的诊断是重要的预后和vCJD流行病学的发展宗旨和潜在的治疗方法。诊断明确的vCJD只有neuropathologic检查,可以通过体内的脑组织活检或尸检(表1)。neuropathologic特性定义明确的vCJD最近已经详细描述(6)。诊断测试有用sCJD包括脑电图仪的周期放电特点和CSF 14-3-3蛋白质含量。然而,这些定期排放在vCJD未见,vCJD(和CSF 14-3-3水平不太敏感7)。脑活检和扁桃体组织活检组织学提供但入侵,需要全身麻醉,携带重要的发病率的风险的过程。上的异常特征图像先生在vCJD症病例于1997年首次报道(8),随后分析36例和57个控件(9)建议,在适当的临床背景下,异常高信号强度后丘脑(枕的迹象,图1 b)和内侧丘脑核(“曲棍球棒”的牌子,图1 cvCJD)是敏感的和特定的特性。当前研究的目的是评估预期的可靠性枕符号,作为附加vCJD症已确定的情况下,并进一步定义vCJD症的MR成像特征在一个更大的组患者。
方法
前瞻性研究
先生从1996年到2002年,所有的患者临床病史提示库贾氏症(vCJD、sCJD或其他)指的是英国国家克雅氏病疾病监测单元(NCJDSU),爱丁堡,苏格兰,综述了前瞻性的neuroradiologist (D.A.C.)经验丰富的图像库贾氏症先生的评价。先生图像评估存在与否的基底节和丘脑hyperintensity,暗示的任何子类型库贾氏症和其他特性。这个评估与执行neuroradiologist知道临床诊断。最可能的放射诊断、基于成像先生露面,被记录在监测数据库。
回顾性分析
随后,从这些考试,所有可用的图像从患者神经病理确诊vCJD进行分析。研究是不完整的,或者没有保留最初的时候推荐NCJDSU,副本的图像从原始请求先生所指的医院。所有图像分析了第一次独立,随后由两个神经放射(D.A.C.共识D.M.S.)。
成像序列
成像检查在英国,超过30家医院各种先生成像单元。通常,t1, t2加权,质子密度(PD)三序列进行。具体的成像参数由站点和制造商的差异很大。在研究期间,有越来越多的使用fluid-attenuated inversion-recovery(天赋)序列,经常更换PD-weighted序列。
图像质量
图像是图像质量主观得分基于工件运动的存在和程度和截屏图图像采集的质量(灰度对比基于区分能力明显大脑皮层的灰质和白质之间,没有过度hyperintensity最亮的区域的图像)。灰度质量评分从1到4,3或4被认为是可接受的诊断质量。所有图像都包含在后续分析。
图像分析
因为数字数据没有可供大多数图像(其中许多没有医学数字成像和通信,或DICOM数据),评估不同大脑结构的信号强度是由使用引用视觉范围:正常白质评分0,和正常的灰质评分1。异常hyperintensity相对于正常的灰质分级2 - 4,代表温和,温和,或标记hyperintensity,分别为(图2模拟)。这是一个发展的评分系统用于我们之前分析成像在vCJD先生(9)。
对于每个成像序列,大脑皮层的信号强度,尾状头,壳核、苍白球、和dorsomedial丘脑后核、中脑导水管周围灰质,和脑白质得分由每个观察者通过使用上述五点量表。还要注意了大脑的存在和程度和/或小脑萎缩和其他不寻常的特性。
从每个序列图像然后得分的正面或负面的存在枕的迹象。这是定义为双边hyperintensity丘脑枕核的前壳的相对信号强度,这是一个修改的原始符号的定义。我们修改后的定义已确定的情况下,因为我们之前研究中,尾状的异常hyperintensity vCJD头除了枕,我们认为这是误导比较丘脑、尾状核头部。
的频率和程度hyperintensity枕,其他丘脑核,然后其他灰质和白质结构计算,基于共识意见。
Interobserver准确性
评估枕的健壮性标志之间不同的观察者,interobserver变异的得分枕枕标志的信号强度和存在两个独立观察人士分析图像计算每个序列类型采用κ统计。
结果
前瞻性研究
在六年期间,368年,影像学检查收集从病人NCJDSU,爱丁堡,初步临床诊断可疑的历史库贾氏症(变种、零星或其他)。综述了在此期间,所有图片由一个neuroradiologist前瞻性评估经验库贾氏症的MR成像(D.A.C.)。八十二患者随后病理证实vCJD图像可用时初始NCJDSU转诊。82例,74人被列为可能vCJD基于枕的存在标志在未来的分析,和八个都是消极的。在后续评估(两个神经放射的共识),一个病人先前划归为负的枕被D.A.C.重新归类为积极的迹象,和两个病人最初得分为正被重新归类为负。在剩余的患者中,原来的分类保持不变。只有两个成像考试先生积极枕标志(共识审核确认)不满足当前的临床标准明确的或可能的vCJD症。两例致命的痴呆疾病的年轻患者,没有其他诊断,病人vCJD症仍被认为是最可能导致“平衡的概率。在一个案例中执行“没有尸检。第二个病人还活着的时候。
回顾性研究
第一个2002年8月124例vCJD症诊断,92例有神经病理证实诊断明确的vCJD症。在剩下的32例,可能vCJD症的诊断是基于结合适当的临床病史和MR成像特性或积极的扁桃体活检结果,或两者兼而有之。以下分析是指vCJD症的神经病理确诊病例。
八十六92定vCJD症患者的图像可用于评估(这四个病人没有图片回顾前瞻性)。在四个病人,无法从原来的医院,检索图像和两名患者没有进行成像先生。110先生成像检查可用在这86名患者:65名患者有一个形象,19日有两个图片,和一个病人都有三个和四个图像。总共有273成像序列进行评估(75 t1, 108 t2加权58 PD-weighted 30天赋,和两个diffusion-weighted (DW)序列)。
图像质量
大多数图像显示没有明显的运动工件或只有轻微运动工件(与大多数获得不一般的麻醉)。28(25%)的110个研究被分级为显示中度或重度运动工件。24这些研究(86%)呈阳性枕的迹象。在一些情况下具有非常显著的运动工件,枕迹象仍清晰可见。
图像对比度的影响的评估考试是困难的诊断质量由于成像因素的数量差异很大。图像灰度和对比度取决于几个参数,包括成像单元的类型和年龄、序列参数,图像窗口水平和宽度,和拍摄技巧。有显著的内在变化的灰色和白色物质与不同的序列,所以评分标准参考图像的特定序列,从1(没有分化)到4(良好的分化)。在t2加权像积极的灰度平均分数为2.84(范围1 - 4;在t2加权像(n = 95),而消极的平均得分为2.23分(范围1 - 4;n = 13),这表明图像质量的对比是贫穷的在负面的情况下。
独立审查
分别查看时,观察者110考试分数为91分(83%)为枕标志,积极和观察员2分100(91%)的110考试看作是积极的。Interobserver协议κ分数对t2加权和PD-weighted图像和显示完整和谐才能成像(表2)
共识审查
图像的数量从每个序列视为积极的共识从这些考试所示表3。t1影像是最不敏感的,没有对比剂增强的基底神经节的9例gadolinium-enhanced t1序列。天赋是最敏感的序列检测枕符号(图3模拟)。DW的图像都只有在两种情况下,其中一个显示标记枕hyperintensity。此外,这个DW成像研究表明广义hyperintensity尾状核头部和硬膜(图3 e)。
七十八(91%)的86名患者至少有一个先生成像检查阳性枕在共识审核签字。使用所有可用的序列为每个考试先生,96年(87.2%)的110年考试被认为是积极的枕标志在一个或多个序列的图像共识审查。
与多个考试先生vCJD症病例
的21个考试先生两个或两个以上的患者在18例(86%)枕的第一形象是积极的迹象,在两种情况下图像被认为是负面的。后的一个病人有一个非常有限的检查;另外有两个高质量的明确负先生考试。一个病人有两个负面形象,后跟一个正面形象。前两个图片在这个人的研究非常有限。三位病人(14%)有一个最初的正面形象随后带来负面的成像检查先生后来在他们的疾病。这些后来的图像,然而,评为nondiagnostic质量(灰度质量1或2)的两个三先生成像检查。六名病人进行了成像记录的第一个100天内症状出现,定义回顾性临床资料。所有这六个考试是积极的。负先生成像检查发生在疾病过程中的所有阶段图4)。图像阳性枕先生签署了在58%的意思(95考试)疾病的过程(从第一个症状到死亡)。负面图像得到先生的意思是55%(15考试)的疾病。
枕的hyperintensity度不同的序列中,32(30%)的108 t2影像显示中度或显著枕hyperintensity(得分3 +),35(60%)的58 PD-weighted图片,和24(80%)的30才能图像。
的存在和程度的hyperintensity其他深部灰质结构也随序列加权(表4)。常见的额外的发现包括hyperintensity dorsomedial丘脑核、中脑导水管周围灰质hyperintensity (图5),hyperintensity尾状的头。Dorsomedial丘脑hyperintensity被认为在大多数天赋图片,给了一个非常“曲棍球棒”hyperintensity分布特征。
一些不太常见的影像学表现先生也指出。异常的hyperintensity parietooccipital白质(2级或2级大)在t2加权像上看到13(20%)的65和11(37%)的30个天赋图像(图5 b)。在三种情况下,重要的不对称枕hyperintensity指出(图5度)。脑萎缩是一种常见的特性,与中度或重度脑萎缩判断年龄在13(15%)的86名患者。广义小脑萎缩的8个病人(9%)。与串行成像两个21例,脑萎缩有明显主观发展在这些主题图片之间的间隔(分别间隔67和144天)(图5 e和F)。
讨论
我们的结果确认枕是一个可靠的和准确的诊断测试例临床疑似vCJD症。天赋序列比PD-weighted或t2加权成像更敏感的检测枕的迹象。据我们所知,这是世界上最大的研究先生vCJD症的影像学表现。确认包含特征在图像先生在世界卫生组织(世卫组织)vCJD症的诊断标准是适当的。枕迹象的存在对大脑图像先生是最准确的无创诊断测试vCJD症。当前为vCJD症诊断标准和类别中列出表1。
根据最近的经验,我们建议轻微修改枕符号的定义。识别的标志取决于比较枕的信号强度和其他皮层和深部灰质结构。枕符号最初仅仅定义为hyperintensity枕。有经验,但是,这个定义具体指出是低于最初考虑的原因:在年轻患者中,正常的基底神经节与基底神经节相比相对hyperintense信号强度在老年人口长TR序列,特别是PD-weighted图片,这可能模仿先生成像库贾氏症的变化。(年龄相关性降低基底神经节信号强度可能是继发于进步的铁沉积在生活(10]。)sCJD在年轻患者也被描述与hyperintensity枕相对于其他丘脑核,使枕更明显,这可能被误认为是vCJD症,尽管在这些sCJD情况下,信号强度的枕总是小于前壳(图5 d)(11)。此外,vCJD在少数情况下,标志着hyperintensity在尾状头,这可能与信号强度在枕,导致假阴性图像基于原来的标准。因为上述原因,我们建议枕的枕被重新定义为hyperintensity迹象相对于前壳核的信号强度。的枕hyperintensity vCJD症通常是对称的,明显不对称应该把诊断问题,只有三个考试在这个系列中表现出显著的不对称。
一些其他功能,如出现异常hyperintensity中脑导水管周围灰质物质和后深白质束,也常见,尽管信号强度变化这些网站更微妙,更具体的,他们可能是有用的在困难的情况下确定的功能。然而,在丘脑背内侧核hyperintensity天赋图像是一个有用的特性,与灵敏度接近枕的迹象。
我们的研究是开放的许多批评。需要评估的硬拷贝图像由于缺乏数字数据引入了图像质量的控制变量数量的差异成像仪制造商,序列的选择,最重要的是选择成像的窗口设置技术员先生。截屏图先生图像可用于本研究的高质量参差不齐,作为他们获得常规临床调查在30多个成像中心在英国,成像先生单位的不同年龄和磁场强度,不同序列,成像平面,灰度表示,移动工件。运动工件没有出现显著阻碍诊断,但可怜的灰度对比度是经常看到的负面形象和可能导致假阴性图像数量的因素之一。然而,这项研究表明,尽管广泛的图像质量的变化,枕的主观定性分析信号是一个健壮的vCJD症诊断的方法。
虽然没有控制组用于回顾当前的研究的一部分,在我们以前的研究(9)我们比较vCJD sCJD蒙蔽的方式和控制,发现非常相似的敏感性枕签署的这项研究PD -和t2加权图像。我们已经表明,天赋成像比这两个序列更敏感。确定一个适当的尺寸控制群先生图像与正常情况下或在临床怀疑库贾氏症的情况下(但后来证明是正常的)是很困难的,鉴于条件的相对罕见,vCJD的频率情况下总是会过多在任何回顾样本。然而,368年的前瞻性分析所有考试的6年期间评估数据收集被评估的临床数据未知(D.A.C.),有明确的病例数密切相关的vCJD正确归类为积极的在第一次查看和随后的审查(79 82例正确归类为正面看D.A.C.)。这表明枕是可靠的迹象。大型国际multiobserver研究评估枕和其他成像在库贾氏症迹象先生目前正在准备。希望这将进一步阐明成像和先生的角色定义最优成像诊断和区分各种形式的协议库贾氏症。
Hyperintensity涉及整个丘脑或焦的参与在前面后核被描述的条件,但在这些情况下的分布在vCJD Hyperintensity通常是不同的。在一个年轻的病人,sCJD vCJD症的主要临床鉴别诊断。正如上面所讨论的,虽然偶尔枕和dorsomedial核hyperintense相对于其他sCJD丘脑核,在368年的图片审核通过我们的单位我们还没有看到任何情况下的sCJD枕的信号强度高于前壳,这一直枕的健壮的放射特性表明歧视从sCJD vCJD症。
先前的研究分布的组织学变化vCJD显示空泡形成,神经元损失,和astrocytosis几个后丘脑核,但枕显示更高程度的神经损失和astrocytosis比其他核和表明的组织学衬底枕最有可能astrocytosis迹象。先生实验痒病影像学研究也表明,高信号强度的病理衬底在大脑中是astrocytosis (12)。丘脑的参与可能反映了假想的路线的访问通过提升途径传染物进入中枢神经系统,这在丘脑中继。感兴趣的注意,中脑导水管周围灰质物质也展品严重astrocytosis vCJD (J艾恩赛德教授、个人通信,2002)。Astrocytosis被认为是一个不可逆过程,反映中枢神经系统内组织损伤的响应。因此被认为是不太可能在长TR序列考试枕符号会消失由于朊病毒疾病的治疗。它还表明,枕是积极的迹象的时候,疾病是先进的。还需要进一步的研究来评估radiologic-neuropathologic关联在其他核vCJD, sCJD和其他形式的库贾氏症。
本研究证实,t1序列是最不可能显示明显异常。Hyperintensity t1影像被描述在苍白球sCJD患者(13),这两个人类和动物研究的结果表明,hyperintensity t1影像是由于密集的口供的朊蛋白的异常形式。t2加权序列更敏感,虽然部分体积工件high-signal-intensity CSF的四迭体的水箱被发现在许多情况下被误解。
枕hyperintensity PD-weighted上引人注目的图像往往是比在t2加权像上,这些被认为是最有用的图像在早期的情况下评估。然而,我们已经意识到PD-weighted序列在某些现代先生成像系统,可能显示壳核和尾状核头hyperintense相对于大脑皮层神经正常的学科,这可能是一个混杂因素。在这项研究中,前基底神经节被视为hyperintense PD-weighted上更常见的图像比t2加权或天赋图像。进一步的工作是需要验证这对一个适当的对照组。在此期间,我们建议要谨慎评估枕签署PD-weighted图像。
在我们的研究中,天赋成像敏感检测100% vCJD枕的迹象,有83.3%的中度或显著hyperintensity枕核和背内侧核也有异常hyperintensity 93%。我们先前描述的高灵敏度天赋成像vCJD症诊断(14),但却惊讶地发现,这一发现的惊人的一致性。然而,随后我们看到至少有一个案例是目前分为可能的vCJD症与正常天赋图像。Neuropathologic确诊的确认在本例中是等待。天赋序列也被证明是有用的在sCJD (15)。与sCJD不同,皮层信号强度变化对天赋图像vCJD很少被发现。原因尚不清楚,但可能与不同阶段或程度上的两种疾病疾病临床诊断怀疑时,不同的进入模式或中枢神经系统内的传播。
DW图片可供分析的数量在这个研究是令人失望的小。这主要是因为大多数情况下与neuropathologic确认被诊断出1996年到2000年之间,当DW成像没有广泛使用或在联合王国,最常用的中心。DW成像被报道对hyperintensity高度敏感的壳核和尾状的早期临床sCJD (16),它是可能的,枕和dorsomedial丘脑的信号强度变化对DW图像可能在vCJD同样有用。但它也指出,在sCJD DW成像hyperintensity可能消失在疾病(16),因此DW成像在vCJD症的确切作用还有待确定。
枕hyperintensity出现在第一次考试在超过85%的情况下与串行成像和积极的在一个病人出现症状之日起2个月内,此外,在只有一个病人的图像从消极到积极的变化,这表明枕变成积极的早期迹象与神经系统疾病是临床上怀疑。它仍然未知枕标志是否积极阶段发生前症状的疾病。
我们遇到的病例数枕迹象被忽视或过度治疗。在第一个32例,放射学异常被忽视了在最初的报告在三分之二的病人。假阴性报告的频率下降的意识枕由放射科医生在英国增加了信号,但信号仍然偶尔会忽略,往往因为没有图片中获得适当的轴面(前commissure-posterior连合线),允许直接比较基底节和丘脑的信号强度在同一部分。出于这个原因,我们建议所有疑似病例的图像先生先生的回顾与经验评估神经放射图像库贾氏症的不同亚型。
结论
本研究证实,枕符号是一个健壮的诊断vCJD症的迹象。先生成像的成像调查选择临床疑似vCJD症,和一个积极的枕签署允许可能vCJD症的诊断,在大多数情况下不需要进一步的调查。然而,保持最高的诊断准确性vCJD症的MR成像,我们建议枕标志应该记录为“礼物”,如果1)有一个适当的病史,根据病例定义的主要标准(表1);2)有双边hyperintensity枕,大于信号强度在前一半的壳;和3)合适的成像序列,最好包括一个天赋在轴面序列。
确认
感谢工作人员的英国国家克雅氏病疾病监测单元数据收集和临床支持。我们也感谢所有临床医生与英国库贾氏症监测项目合作,推动这项工作。
脚注
由英国卫生部授予no.121 - 7369。
引用
- 收到了2002年12月12日。
- 接受修订后2003年3月4日。
- 版权©神经放射学的美国社会