Dixon技術(shù)在甲狀腺相關(guān)性眼病早期視神經(jīng)改變評估中的價值

高 松，陳 露，胡 昊，許曉泉，秦 朗，吳飛云

南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，江蘇 南京 210029

甲狀腺相關(guān)眼?。╰hyroid-associated ophthalmopathy，TAO）可導(dǎo)致視神經(jīng)功能改變，引起甲狀腺相關(guān)視神經(jīng)病變（dysthyroid optic neuropathy，DON），部分重癥者可致永久性失明［1］?？诜挽o脈注射糖皮質(zhì)激素是活動期TAO 及進展期甲狀腺相關(guān)視神經(jīng)病變患者的首選治療方式，約85%的DON患者在糖皮質(zhì)激素治療后視力可得到改善［2-4］。因此，早期診斷TAO 患者視神經(jīng)異常對治療及預(yù)后具有重要意義。既往Rutkowska-Hinc等［3］基于常規(guī)磁共振圖像發(fā)現(xiàn)視神經(jīng)鞘腦脊液含量可作為評估甲狀腺相關(guān)視神經(jīng)病變的影像學(xué)指標(biāo)。然而，該研究未對視神經(jīng)進行直接評估，并且存在一定主觀性。Dixon 技術(shù)基于水和脂肪組織化學(xué)位移差異，可產(chǎn)生純水圖及純脂肪圖，從而進一步定量評估軟組織水和脂肪含量［5］。近年來，Dixon 技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于多種組織器官和疾病的診斷和評估，如脊柱、肝臟、眼眶等［6-8］，但此技術(shù)在TAO患者視神經(jīng)評估中的應(yīng)用鮮見。因此本研究應(yīng)用Dixon技術(shù)評估TAO患者視神經(jīng)改變，探討其對非DON患者早期視神經(jīng)異常的評估效能，從而幫助指導(dǎo)臨床診療。

1 對象和方法

1.1 對象

回顧性分析2018年3月—2020年6月在本院診斷為TAO的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)包括：①治療前行眼眶磁共振檢查，包括冠狀位T2WI Dixon 序列；②圖像質(zhì)量滿足進一步分析；③無其他眼眶疾??；④尚未出現(xiàn)威脅視力的DON。最終，共納入28 例非DON的TAO 患者［男∶女為7∶21，平均年齡（44.6±11.9）歲］。同期收集15 例健康志愿者作為正常對照組［男∶女為2∶13，平均年齡（41.7 ± 10.6）歲］。所有受試者均由臨床醫(yī)生根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)視力表進行最佳矯正視力評分，同時根據(jù)改良7 分制臨床活動度評分（clinical activity score，CAS）［9］評估臨床活動性。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法

采用3.0T MR 掃描儀（西門子公司，德國）及20通道頭頸聯(lián)合線圈。冠狀位T2WI Dixon 序列掃描參數(shù)包括：TR/TE，4 000/87 ms，層厚3.5 mm，層數(shù)18，F(xiàn)OV 18 cm2，掃描矩陣179 × 256，掃描時間為138 s。

1.2.2 圖像分析

基于冠狀位T2WI Dixon 水圖，選擇球后視神經(jīng)連續(xù)走行的3個層面，避開視神經(jīng)鞘腦脊液，在視神經(jīng)纖維處勾畫圓形感興趣區(qū)域（region of interest，ROI）（單層面積約2 mm2），并將ROI 復(fù)制到冠狀位T2WI Dixon 脂肪圖中，記錄視神經(jīng)在水圖、脂肪圖中的信號強度；同時，基于冠狀位T2WI Dixon水圖，在同層面顳肌處勾畫圓形ROI（面積約5～10 mm2），記錄顳肌信號強度（圖1），計算：①信號強度比值（signal intensity ratio，SIR），視神經(jīng)（水圖）信號強度/顳肌信號強度；②視神經(jīng)含水量（water fraction，WF），視神經(jīng)（水圖）信號強度/（視神經(jīng)［水圖］信號強度+視神經(jīng)［脂肪圖］信號強度）。視神經(jīng)SIR 及WF 值取3 層均值用于進一步統(tǒng)計分析。由2 位從事頭頸部影像診斷醫(yī)師獨立測量，間隔1個月后，其中1位醫(yī)師再次進行測量。

圖1 視神經(jīng)及顳肌信號強度測量方法Figure 1 Measurement of signal intensity on optic nerve and temporal muscle

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用Kolmogorov-Smirnov 法進行數(shù)據(jù)正態(tài)性檢驗，符合正態(tài)分布的定量資料，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x ±s）表示，使用獨立樣本t檢驗比較差異。不符合正態(tài)分布的定量資料，采用中位數(shù)（四分位數(shù)）［M（P25，P75）］表示，使用Mann-WhitneyU秩和檢驗比較差異。采用卡方檢驗比較兩組間性別構(gòu)成比差異。采用Spearman’s 相關(guān)分析評估病例組視神經(jīng)SIR 值、WF 值與臨床活動性評分及視力的相關(guān)性。采用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線評價視神經(jīng)SIR 值及WF 值的組間鑒別效能。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（intra-class correlation coefficient，ICC）評價觀察者間及觀察者內(nèi)一致性，定義：ICC ＞0.8 代表一致性優(yōu)，0.6～0.8 表示良好，0.4～＜0.6 表示中等，＜0.4 表示較差。所有統(tǒng)計分析均采用SPSS 23.0 軟件進行，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

TAO 組平均CAS 評分為（3.0±1.3）分。視神經(jīng)SIR值、WF值測量的觀察者內(nèi)及觀察者間一致性均為優(yōu)（ICC 均＞0.8）。TAO 組與對照組年齡、性別無統(tǒng)計學(xué)差異（P＞0.05）。TAO 組視力顯著低于對照組（P=0.024），視神經(jīng)SIR 值、WF 值高于對照組（P=0.008；P=0.003，表1）。病例組視神經(jīng)SIR值、WF 值與CAS 呈正相關(guān)（r=0.369，P=0.005；r=0.420；P=0.001，圖2）。病例組視神經(jīng)SIR 值、WF值與視力均無顯著相關(guān)性（r=0.180，P=0.183；r=0.188，P=0.165）。

圖2 視神經(jīng)SIR及WF值與CAS評分的相關(guān)性結(jié)果Figure 2 Correlation analysis results between SIR and WF values of optic nerve and CAS

表1 TAO組與正常對照組視力及影像參數(shù)比較Table 1 Comparison of visual acuity and imaging param?eters between TAO and healthy controls

ROC 分析顯示，單獨應(yīng)用視神經(jīng)WF 值＞0.914判斷視神經(jīng)異常，可獲得最優(yōu)的鑒別效能及特異度（曲線下面積為0.694，敏感度35.7%，特異度93.3%）。聯(lián)合視神經(jīng)WF值＞0.914及SIR值＞1.903判斷視神經(jīng)異常，鑒別效能及敏感度進一步提高（曲線下面積為0.729，敏感度75%，特異度63.3%，表2，圖3）。

圖3 視神經(jīng)SIR、WF值鑒別TAO與對照組視神經(jīng)的ROC曲線Figure 3 ROC curves of SIR and WF values for discrimi?nating TAO and healthy optic nerves

表2 視神經(jīng)SIR、WF值在鑒別TAO 與正常對照組視神經(jīng)的效能Table 2 Efficiency of SIR and WF values for discriminat?ing TAO and healthy optic nerves

3 討論

甲狀腺相關(guān)視神經(jīng)功能改變的早期癥狀通常不明顯，部分患者發(fā)現(xiàn)時已處于視功能不可逆轉(zhuǎn)期，預(yù)后較差［10］。臨床主要依據(jù)視力下降、視野異常、色覺和亮度感知受損及視覺誘發(fā)電位延遲等征象對DON進行診斷［11］。然而，尚無高效的方法可在DON出現(xiàn)前幫助檢測早期的視神經(jīng)異常，以提高醫(yī)生的早期關(guān)注，促進對患者的及時治療，優(yōu)化患者的總體生活質(zhì)量。

近年來，眼眶MR 被廣泛應(yīng)用于TAO 的臨床診療，但常規(guī)MR 序列診斷價值有限［12］。既往研究發(fā)現(xiàn)，TAO患者視神經(jīng)各向異性分?jǐn)?shù)及擴散系數(shù)顯著低于健康對照組，研究者認(rèn)為彌散張量成像技術(shù)可用于檢測TAO患者早期視神經(jīng)缺血性改變［13-14］。然而，彌散成像技術(shù)分辨率不高，且易出現(xiàn)磁敏感偽影，對視神經(jīng)等精細(xì)結(jié)構(gòu)易顯示不清晰，臨床應(yīng)用存在限制。Dixon 序列是一種可以測量組織水脂含量的定量成像序列，具有掃描時間短、不易受主磁場不均勻性影響、脂肪抑制效果好等優(yōu)點［5］。目前，該序列已被廣泛應(yīng)用于軟組織內(nèi)脂肪浸潤及炎性水腫的定量評估中［5］。

甲狀腺相關(guān)視神經(jīng)病變的發(fā)病機制尚不明確，目前普遍認(rèn)為主要由于TAO 患者眶內(nèi)腫脹的軟組織及增粗的眼外肌直接壓迫眶尖視神經(jīng)，還有一部分學(xué)者認(rèn)為也可能與眼球突出造成視神經(jīng)牽拉、炎癥及血管機制有關(guān)［3，15］。本研究結(jié)果顯示，病例組視神經(jīng)SIR及WF值高于對照組。筆者推斷，這可能與TAO患者早期視神經(jīng)受壓，視神經(jīng)缺血性腫脹有關(guān)，驗證DON 發(fā)生的可能機制。同時，本研究發(fā)現(xiàn)視神經(jīng)SIR 及WF 值與CAS 評分均呈明顯正相關(guān)，表明視神經(jīng)改變可能與眶后炎癥及組織腫脹變化有關(guān)，進一步驗證了應(yīng)用Dixon 檢測TAO 患者視神經(jīng)變化的可行性。

本研究結(jié)果顯示，TAO 組視力顯著低于對照組，驗證了TAO患者視神經(jīng)改變所伴隨的視力下降等臨床癥狀的出現(xiàn)。但視力改變與視神經(jīng)SIR 及WF值間無顯著相關(guān)性，筆者推斷，可能是由于定量化的視神經(jīng)SIR 及WF 值對早期視神經(jīng)異常檢出的敏感度高于傳統(tǒng)視覺檢查。ROC分析結(jié)果顯示，以視神經(jīng)WF 值＞0.914 判斷視神經(jīng)異常，可獲得最優(yōu)的鑒別效能及特異度（曲線下面積=0.694，敏感度35.7%，特異度93.3%）。聯(lián)合應(yīng)用視神經(jīng)SIR值＞1.903，可進一步提高鑒別效能及敏感度（曲線下面積=0.729，敏感度75.0%，特異度63.3%）。因此，基于Dixon 序列所得的視神經(jīng)SIR及WF值可作為判斷非DON患者早期視神經(jīng)改變的影像學(xué)指標(biāo)。

本研究尚存在一些不足之處。首先，樣本量較小，仍需要大樣本研究對本研究結(jié)果進行驗證。其次，本研究僅采用單一的MR序列，聯(lián)合功能磁共振研究可能會進一步提高診斷效能及準(zhǔn)確度。

綜上所述，基于Dixon 序列的視神經(jīng)SIR 及WF值可用于檢測TAO患者的早期視神經(jīng)異常，為臨床擬定治療方案提供早期指導(dǎo)。