椎间盘高度影像学测量新方法

　　椎间盘高度影像学测量新方法

　　背　景

　　临床上常通过半定量方法描述椎间盘退变的患病率及椎间盘高度的丢失，但该方法存在一定缺陷。目前有较多通过椎体形态学分析定量测量椎间盘高度的方法，早期通过直接测量相邻椎体上下终板间的距离。然而在脊柱矢状面失衡情况下（如椎体滑脱）椎间盘高度会被过高估计。为纠正矢状位失衡的影响，Frobin发明的失真-补偿X线测量法（DCRA）可更准确地评估椎间盘高度。然而，由于椎体形态直接影响到测量结果，因此椎体骨折是应用DCRA的排除标准；另外，胸椎由于肋骨遮挡导致侧位片上终板显影不清，所以DCRA目前主要用于颈椎及腰椎。因此美国波士顿哈佛医学院的医生对DCRA法进行改良，使其不受椎体形态限制来测量椎间盘高度，其研究结果发布在近期的Eur Spine J杂志上。

　　研究方法

　　对年龄≥50岁人群的CT二维重建的矢状位片进行椎间盘高度测量的横断面研究，其中包括650例女性（平均年龄66.5岁）及536例男性（平均年龄66.4岁）。

　　CT扫描参数：使用美国GE公司的64排螺旋CT进行扫描，采用既往报道的常规扫描参数，定位像通过侧位低能量扫描T4至S1节段确定。

　　椎体形态学：在定位片上通过半定量方法确定椎体形态学关键点，在T4至L4节段关键点一般在最邻近每个椎体中心的位置。该方法首先需要确定每个椎体的外轮廓，然后进行校正并最终确定外轮廓。基于确定好的外轮廓，自动放置6个形态测量点（如图1a）。记录由于肋骨重叠、图像质量差或金属伪影等无法可靠地通过外轮廓确定形态学测量点的情况。

　　椎间盘高度计算：使用matlab软件制作自定义脚本以处理椎体形态学数据以及通过以下3种不同测量方法测量椎间盘高度：（1）直线法：椎体前方形态学测定点之间的直线距离；（2）DCRA法：通过椎间盘相邻椎体的形态测定点的4个角进行，通过这些形态测定点绘制每个椎体的中面线，然后绘制相邻椎体中面线之间的对分线，而椎间盘相邻椎体上下终板上的形态测定点至对分线的距离总和即为椎间盘高度（如图1b）；（3）、改良的DCRA法：通过椎间盘相邻椎体的6个形态测定点进行测量（如图1c），具体来说椎间盘上位椎体下终板与下位椎体上终板前后缘各2个形态测定点进行纵向连线，然后确定其连线中点，随后将前缘连线中点与后缘连线中点相连，而椎间盘相邻椎体上下终板上的前、中、后6个形态测定点至中点连线的垂直距离总和即为椎间盘高度（如图1c）。

　　可靠性：随机从样本中抽取20名个体（10男10女），然后由不同的研究者各分析此20名个体的影像学图像2次，通过此方法确定研究者内以及不同研究者之间的可靠性。通过上述提到的3种不同测量方法测量椎间盘高度，并计算组内相关系数。

　　统计学分析：计算DCRA和改良DCRA之间的一致性相关系数。为评估不同算法之间的可比性，使用线性回归分析以及Bland-Altman散点图。所有统计学分析使用MATLAB统计软件包。

　　DCRA法：通过椎间盘相邻椎体的形态测定点的4个角进行，通过这些形态测定点绘制每个椎体的中面线（实线部分），然后绘制相邻椎体中面线之间的对分线（虚线部分），椎间盘相邻椎体上下终板上的形态测定点至对分线的距离总和即为椎间盘高度（红线部分）。

　　改良DCRA法：椎间盘上位椎体下终板与下位椎体上终板前后缘各2个形态测定点纵向连线（方形区域），然后确定连线中点（虚线部分），椎间盘相邻椎体上下终板上的前、中、后6个形态测定点至中点连线的垂直距离总和即为椎间盘高度（红线部分）。

　　结　论

　　通过改良DCRA法进行椎间盘高度测量，可获得与标准DCRA法相似的测量结果，同时可以弥补标准DCRA法中对椎体骨折及其他椎体畸形的限制。因此通过改良DCRA法进行椎间盘高度的定量分析可以在不降低测量准确性的基础上保证更少数据丢失，是目前标准测量方法的另一选择。但改良DCRA法也存在一定缺陷：1、椎体形态无法确定时仍会出现数据丢失；2、另一潜在缺陷就是目前获得的CT图像是俯卧位，所以在与临床更相关的站立位X线上能否直接使用改良DCRA法仍不能确定。