3.0 T 下颞下颌关节评估的 T2 映射的检查内和检查间可重复性

科学报告|(2022) 12:10993| https://doi.org/10.1038/s41598-022-15184-91 打开内部考试和内部考试3.0 T 下颞下颌关节评估的 T2 映射的可重复性Pongsapak Wongratwanich1, Toshikazu Nagasaki1, Kiichi Shimabukuro2, Masaru Konishi2, Masahiko Ohtsuka1, Yoshikazu Suei2, Takashi Nakamoto1, Yuji Akiyama3, Kazuo Awai4 & Naoya Kakimoto1T2 映射允许量化颞下颌关节 (TMJ) 超微结构变性。该研究旨在评估 T2 映射在 3.0 特斯拉 (T) 下进行 TMJ 评估的检查内和检查间可重复性。 17 名志愿者，无论颞下颌关节紊乱 (TMD) 诊断如何，都在 3.0 T 下接受了磁共振 (MR) 检查。对 12 名志愿者进行了两次 T2 映射（在没有重新定位的情况下两次之间 > 5 分钟），以确保检查内的可重复性。九名志愿者接受了两次检查（> 6 个月），以确保检查间的可重复性。人工选择和计算关节盘和盘后组织的感兴趣区域 (ROI)。关节盘和盘后组织的平均 T2 值分别为 25.3 ± 3.0 和 30.0 ± 4.1 ms。 T2 映射显示关节盘 (0.923) 和椎间盘后组织 (0.951) 的检查内组内相关系数 (ICCs) 非常好。在关节盘 (0.928) 和盘后组织 (0.953) (P < .001) 中都观察到了非常强的相关性 (r)。检查间重现性还表明，ICC 在两个 ROI 上都非常出色（0.918、0.935）。第一次和第二次检查之间的 T2 值高度相关 (r = 0.921, 0.939) (P < .001)。总之，无论 TMJ 状况如何，T2 映射似乎都是一种有前途的 TMJ 评估工具。关节内颞下颌关节紊乱病 (TMDs) 的特征在于肌肉骨骼成分的位置或形态变化。疼痛、咔哒声和活动受限是常见症状1 影响生活质量的2.为了评估颞下颌关节（TMJ），诊断成像是强制性的，因为单独的临床诊断无法提供全面的评估3.磁共振成像 (MRI) 被认为是 TMJ 检查的金标准。常规 MRI 已在标准实践中使用，提供对椎间盘位置和骨骼评估的定性评估。然而，早期椎间盘退变甚至发生在任何形态改变之前4.因此，需要定量或生化成像来揭示任何可能不会出现在常规 MRI 上的超微结构。 T2映射是一种定量成像方法，已被有效地用于检测许多其他关节的退化软骨，它使用T2弛豫时间（也称为T2值）作为反映水和胶原蛋白含量的间接指标5.以前的研究表明，椎间盘后组织的 T2 弛豫时间显着延长9, 但关节盘无显着差异10 志愿者和患者之间使用 1.5 特斯拉 (T) MR 机器。此外，还进行了一项预测无症状志愿者在 3.0 T 下 T2 映射的内部和观察者间可重复性的研究，并被证明对 TMJ 检查是可行的11.然而，据我们所知，3.0 T TMJ 评估的 T2 映射在检查内和检查间的可重复性尚未得到证实。1广岛大学生物医学与健康科学研究生院口腔颌面放射科，1-2-3 Kasumi, Minami-ku, Hiroshima 734-8553, Japan。 2广岛大学医院口腔颌面放射科，日本广岛市南区霞 1-2-3 734-8553。 3广岛大学医院放射科，日本广岛市南区霞 1-2-3 734-8553。 4广岛大学研究生院生物医学与健康科学研究科放射诊断学系，日本广岛市南区霞 1-2-3 734-8553。电子邮件：d183191@hiroshima-u.ac.jp 科学报告|(2022) 12:10993 |https://doi.org/10.1038/s41598-022-15184-92变量n (%)志愿者（例）17男性6 (35)女性11 (65)年龄（岁）意思是26.1 ± 2.9中位数25范围23–35关节盘位置和功能（关节）*普通上级27 (79.4)PADDWR1 (2.9)垫木0 (0)ADDWR1 (2.9)添加字5 (14.7)关节积液（关节）*无或极少液体29 (85.3)中等液体3 (8.8)标记液1 (2.9)丰富的流体1 (2.9)骨关节炎（关节）消极的29 (85.3)积极的5 (14.7)骨髓异常（关节）消极的34 (100)积极的0 (0)表格1。志愿者特征和定性 MRI 结果。 *由于四舍五入，百分比总和可能不是 100。 PADDWR，部分前椎间盘移位并复位； PADDWOR，不复位的部分前椎间盘移位； ADDWR，椎间盘前移并复位； ADDWOR，无复位前椎间盘移位。志愿者n（关节）T2 弛豫时间 (ms)磷-价值全面的3425.3 ± 3.0内测（一）2425.2 ± 3.2内测（二）2425.6 ± 3.40.143复试（一）1826.2 ± 3.1复试（二）1826.5 ± 2.80.321TMD阳性1426.5 ± 3.3TMD阴性2024.4 ± 2.50.037表 2。关节盘的 T2 弛豫时间。 TMD，颞下颌关节紊乱。本研究旨在通过调查同一扫描仪内的检查内和检查间重复性来评估关节盘和椎间盘组织的 T2 弛豫时间是否有足够的潜力作为使用 3.0 T MR 扫描仪的诊断工具。结果定性发现。表 1 总结了志愿者 TMJ 的定性 MRI 结果。大多数关节 (79.4%) 正常上位 (NorSup)，五个 (14.7%) 有未复位的前椎间盘移位 (ADDWOR)。部分椎间盘前移伴复位（PADDWR）和前椎间盘移位伴复位（ADDWR）仅占关节总数的2个关节（5.8%）。 29 个关节 (85.3%) 被评为无关节积液或关节积液最少，3 个 (8.8%) 为中度。在每个关节（2.9%）中发现了明显和广泛的液体渗出。在五个关节（14.7%）中观察到骨关节炎阳性体征。然而，所有关节的骨髓异常均为阴性。定量结果。T2 弛豫时间如表 2 和表 3 所示。关节盘的总体平均 T2 值为 25.3 ± 3.0 ms（范围 19.8-33.1 ms），椎间盘后组织的总体平均 T2 值为 30.0 ± 4.1 ms（范围 22.6-42.1 ms） .关节盘和椎间盘后组织 T2 松弛无显着差异 科学报告|(2022) 12:10993 |https://doi.org/10.1038/s41598-022-15184-93志愿者n（关节）T2 弛豫时间 (ms)P-价值全面的3430.0 ± 4.1内测（一）2429.0 ± 4.1内测（二）2428.9 ± 4.40.582复试（一）1830.5 ± 4.2复试（二）1830.4 ± 4.80.77TMD阳性1429.8 ± 4.7TMD阴性2030.1 ± 3.70.854表3。椎间盘后组织的 T2 弛豫时间。 TMD，颞下颌关节紊乱。第一次和第二次内部检查之间的时间（分别为 25.2 ± 3.2 和 25.6 ± 3.4 ms；P = 0.143、29.0 ± 4.1 和 28.9 ± 4.4 ms；P = 0.582）。同样，关节盘的检查间 T2 松弛时间与第二次检查没有显着差异（26.2 ± 3.1 和 26.5 ± 2.8 ms；P = 0.321）。此外，椎间盘后组织在两次检查之间没有显着差异（30.5 ± 4.2 和 30.4 ± 4.8 ms；P = 0.77）。具有阳性 TMD 体征和症状的关节 (n = 14) 的平均 T2 值为关节盘和盘后组织分别为 26.5 ± 3.3 ms（范围 22.4–33.2 ms）和 29.8 ± 4.7 ms（范围 22.4–42.1 ms）。关节盘 TMD 阴性关节 (n = 20) 的平均 T2 值为 24.4 ± 2.5 ms（范围 19.8–28.1 ms），盘后组织为 30.1 ± 3.7 ms（范围 23.3–37.5 ms）。 TMD 阳性志愿者的关节盘 T2 值高于 TMD 阴性志愿者（P = 0.037）。然而，在比较 TMD 阳性和 TMD 阴性志愿者之间的盘后组织的 T2 值 (P = 0.854) 时，没有观察到显着差异。再现性分析。评估者内信度表明，5 名随机志愿者的 T2 弛豫时间的变异系数（CV%）在 1.01% 到 5.68% 之间，被认为是可以接受的。总体而言，组内相关系数（ICC）从良好到优秀（0.878-0.993）。24 个关节检查中关节盘和椎间盘后组织的 T2 松弛时间的 ICC 分别为 0.923（95% 置信区间 [CI] 0.830, 0.966）和 0.951（95% CI 0.891, 0.979）。关节盘 (0.928) 和椎间盘后组织 (0.953) 的 Pearson 相关性 (r) 非常强 (P < 0.001)。用于测量 18 个关节的关节盘和椎间盘后组织的 T2 弛豫时间的检查间 ICC 分别为 0.918（95% CI 0.799, 0.968）和 0.935（95% CI 0.835, 0.975）。相关系数(r) 对关节盘 (0.921) 和盘后组织 (0.939) 非常强 (P < 0.001)。两次检查和平均 T2 测量值之间差异的 Bland-Altman 图是根据协议的下限和上限（平均差 ± 2 标准差 [SD]）构建的。关节盘和椎间盘后组织的检查内一致性限制分别为 - 0.4（95% CI - 2.9, 2.1）和 0.2（95% CI - 2.5, 2.8）（图 1A，B）。关节盘检查的一致性上下限为 - 0.3（95% CI - 2.6, 2.1），椎间盘后组织为 0.1（95% CI - 3.2, 3.4）（图 1C，D ）。视觉模拟量表 (VAS) 评估。VAS 评分对检查间可重复性的评估表明，两次检查在所有方面均无统计学差异，包括休息时的 VAS (P = 0.89)、下颌运动期间 (P = 0.128)、进餐期间 (P = 0.141) , 和日常生活干扰 (P = 0.314)。根据回归分析，VAS 评分无法预测关节盘和椎间盘后组织的 T2 弛豫时间（分别为 P = 0.397、0.69）。讨论这是第一项报告 3.0 T 下 TMJ 评估的检查内和检查间可重复性的研究。本研究的主要发现如下：（1）检查内可重复性显示出色的 ICC 和关节盘的非常强的相关性和椎间盘后组织。 Bland-Altman 图的散点图位于上限和下限内（平均差 ± 2SD）。 (2) 检验间重现性也表明了出色的 ICC 和所有感兴趣区域 (ROI) 的非常强的相关性。在 Bland-Altman 图中观察到了良好的一致性。先前的研究报告了关节盘的 T2 值，显示两者相似（26.9 ± 3.7、29.3 ± 3.8 和 25.19 ± 1.15 ms）10和更长的值（40.21 ± 2.95 ms）13与我们的 TMD 阴性志愿者相比，在健康志愿者中。在这些研究中，使用 TMJ 表面线圈进行 MRI 检查。然而，我们机构的扫描是使用头部线圈进行的，因为它提高了关节盘和双板区的整体图像质量和准确性14.孙等人。15声明这两个线圈都可用于 TMJ MRI 检查。然而，由于其较高的信噪比 (SNR) 值，他们仍然建议使用 TMJ 表面线圈进行常规成像和使用头部线圈进行动态成像。此外，我们使用了比其他研究更高的磁场（3.0 T）。它不仅被证明可以增强健康 TMJ 的结构分析16, 但它也可以在不增加检查时间的情况下产生更好的联合定义16和 SNR 的改善18.先前具有可比 T2 值的研究包括年龄组与我们相似的志愿者10.然而，延长 T2 弛豫时间的研究并未提供年龄组信息13.这可能与 Kakimoto 等人有关。10据报道，患有 TMD 的老年患者表现出明显更长的 T2 弛豫时间。 科学报告|(