膝关节骨性关节炎的滑膜动态增强mri:滑膜亚区半自动分割和测试-再测试的重复性

Osteoarthritis imaging Pub Date : 2023-01-01 DOI:10.1016/j.ostima.2023.100135

J.M. Mostert , T.A. Van Zadelhoff , D.H.J. Poot , D. Van der Kaaij , L. Strong , K. Zijlstra , E.H.G. Oei , R.A. Van der Heijden

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摘要

关节衬里炎症（滑膜炎）常见于OA，与膝关节疼痛的严重程度和疾病进展密切相关。动态对比增强MRI（DCE-MRI）可用于可视化基于钆的对比剂的摄取和冲洗，并能够量化血液灌注作为炎症的替代测量。因此，DCE-MRI可用于表征滑膜炎的程度，并在临床试验中作为对治疗反应的生物标志物。然而，需要（半）自动分割方法和彻底的技术和临床验证，才能在这种情况下完全采用DCE-MRI。目的：我们的目的是评估滑膜亚区的半自动分割和DCE-MRI测量膝关节骨性关节炎患者滑膜灌注的可重复性。方法纳入一项膝动脉栓塞前瞻性随机对照试验中被分配到对照组的轻度至中度膝关节骨关节炎（KLG 1-3）患者。患者在基线和1个月后接受3T（GE Healthcare）MRI检查。图像采集包括具有可变翻转角的原生T1映射，然后是双回波SPGR序列（DISCO；具有笛卡尔排序的差分亚采样），其中优化了空间分辨率，以实现小血管的可视化。在初始阶段之后，0.1 注射了ml/kg加多韦，随后获得了34个动态相位，时间分辨率为10.2秒。滑膜的分割包括最初的粗略手动分割，然后使用混洗变换方法选择增强体素。滑膜亚区是通过使用MeVisLab进行半自动血管映射并将滑膜体素数学分配给相应的最近膝动脉来创建的。使用Elastix（Elastix，5.0.1版）进行运动补偿，使用DCE分析开源软件（MADYM，4.21.1版）进行固有T1映射和药代动力学建模。实现了Parker文献动脉输入函数和Extended Toft模型药代动力学模型的常用组合。计算Voxelwise灌注参数，然后提取整个滑膜和每个滑膜亚区的Ktrans中值。使用Bland-Altman图对一致性进行可视化，并使用组内相关系数（ICC；单次评分随机样本）和受试者内变异系数（CV）评估重测可重复性。结果纳入了30名患者，其中两名患者因图像采集过程中的错误而失去随访，一名患者被排除在外。其余27名参与者的Ktrans中值在0.017至0.121之间。Ktrans对整个滑膜的ICC为0.51，CV为0.14。通过排除两个统计异常值进行的敏感性分析得出的ICC为0.66，CV为0.11。对于单个滑膜区域，ICCs在0.27至0.58之间，CVs在0.13至0.25之间。结论通过DCE-MRI上的血管标测对膝关节骨性关节炎的滑膜和滑膜亚区进行半自动分割是可行的。通过药代动力学建模确定的灌注参数具有中等的可重复性，应谨慎解释。赞助商Coolsingel，Cook Medical，Erasmus MRace DoelmatigheidDICLOSURE STATEMENT。H.G.Oei获得了GE Healthcare的研究支持。威斯康星大学获得Bracco Diagnostics的研究支持。CORRESPONSE地址：〔email protected〕

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Osteoarthritis imaging Radiology and Imaging

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