科室新闻
成果发表丨宣武神外吴浩团队:磁共振预测轻度脊髓型颈椎病代谢及预后
原文链接:
https://doi.org/10.3390/bioengineering12060666
轻度脊髓型颈椎病患者虽症状轻微,但若不及时干预,20–62%患者在3–6年内病情进展。然而轻型颈椎病是否立即需要手术,以往缺乏统一的评价标准。既往的研究表明,PET(尤其是18F-FDG PET)与脊髓功能有关,代谢下降型患者的术后恢复差于代谢正常者。但PET价格昂贵且有辐射风险,临床普及受限。为探索PET的替代方案(如MRI)以评估脊髓功能,由首都医科大学宣武医院神经外科完成的题为“MRI-Based Machine Learning and Radiomics Methods for Assessing Spinal Cord Function in Patients with Mild Cervical Spondylotic Myelopathy”的研究论文,于2025年6月17日在《Bioengeering》期刊(IF=3.7, JCR Q2)发表。该研究前瞻性纳入了24名轻型颈椎病患者(mJOA ≥14),基于PET-MRI数据,构建影像组学模型,基于MRI数据来进行狭窄节段的识别(AUC = 0.962)和18FDG代谢分型的预测(AUC = 0.812)。本文章中,首都医科大学宣武医院神经外科王贺医师、王凯副主任医师、王愉天硕士为共同第一作者;首都医科大学宣武医院神经外科吴浩教授为文章通讯作者。
关键词:脊髓型颈椎病; PET-MRI ;影像组学;机器学习
表1. 患者临床特征表
结果表明PET代谢正常组术后症状改善优于PET代谢下降组。
图2. 基于MRI鉴别18F-FDG摄取降低水平的结果:
(a) 九种机器学习算法在训练数据集上的AUC曲线;
(b) 九种机器学习算法在训练数据集上的统计比较;
(c) 所提出的机器学习算法与三位临床专家在测试数据集上的AUC曲线;
(d) 所提出的机器学习算法与三位临床专家在测试数据集上的统计比较;
(e) 所提出模型的SHAPLEY解释。
图2展示了基于MRI识别18F-FDG摄取降低区域的结果。基于训练集和五折交叉验证,LinearSVC模型表现最佳,AUC为0.830,准确率为0.69。在测试集中,影像组学模型的AUC为0.812,准确率为0.86。三位临床专家的AUC分别为0.625、0.604和0.708,准确率分别为0.64、0.57和0.71。基于影像组学的机器学习模型在预测SUVmax降低区域方面显著优于临床医生,准确率更高(p = 0.035)。
图3. 病例1的预测结果:( a )病例1的PET/MR结果,标记了C2~C7颈脊髓节段及5个椎间盘节段,C3/4节段SUVmax正常,C5/6节段SUVmax降低;( b )所提出的影像组学模型的影像特征。
图4. 基于FDG代谢的脊髓型颈椎病的治疗建议流程图
对于代谢正常的轻型颈椎病患者,可根据患者意愿决定是否进行手术或长期随访。对于代谢下降的轻型颈椎病患者和代谢正常的中重度颈椎病患者,建议及时手术治疗,防止病情进展。对于代谢降低的中重度颈椎病患者,由于手术疗效不佳,建议在手术前充分告知患者不良预后。
第一作者
王贺
首都医科大学宣武医院
神经外科 住院医师
毕业于北京协和医院临床医学八年制,主要进行影像与深度学习交叉研究,致力于脊柱脊髓方向。在SCI杂志上以第一及共同第一作者发表论著12篇,累计影响因子40余分。
共同第一作者
首都医科大学宣武医院
神经外科 副主任医师
擅长脊柱脊髓疾病的微侵袭治疗,包括应用显微神经外科技术微侵袭治疗颈椎病、腰椎间盘突出、腰椎管狭窄、脊柱侧弯畸形、脊柱脊髓肿瘤、小脑扁桃体下疝、寰枢椎脱位、脊髓空洞、脊髓拴系等。对老年退变性脊柱疾病、颈肩腰腿痛及脊柱侧弯的微创治疗有深厚的造诣。
AO Spine青年讲师,SICOT中国部青年委员,中国研究型医院脊柱脊髓委员会青年委员。
共同第一作者
王愉天
首都医科大学宣武医院
2021级外科学(神经外科)
专业型硕士研究生
主要从事脊柱脊髓相关研究。在SCI杂志上以共同第一作者发表论著2篇。
通讯作者
首都医科大学宣武医院
神经外科副主任 主任医师
教授 博士生导师
毕业于吉林大学医学院(白求恩医科大学),在凌锋教授指导下获得首都医科大学神经外科博士学位。2008年获得北京市科技新星奖,2022年获王忠诚中国神经外科医师学术成就奖。主要学术任职:世界华人医师协会/世界华人神经外科协会脊柱脊髓专业委员会常委;中国医师协会神经外科分会脊柱脊髓学组委员;中国神经脊柱学会常委兼秘书长;中国医学装备协会智能装备技术分会第二届委员;中华医学会神经外科分会脊柱脊髓学组委员;中华实验外科杂志编委;AO/ASIF国际内固定研究学会讲师;国际脊髓学会(ISCoS)终身会员;中国残疾人康复协会脊髓损伤康复专业委员会(国际脊髓损伤学会中国脊髓损伤学会)青年委员;中国研究型医院学会脊柱脊髓专业委员会副主委兼秘书长。
擅长脊柱退行性病变(颈椎、胸椎、腰椎疾病);颅颈交接区畸形(寰枢椎脱位、颅底凹陷等);脊柱畸形(尤其是合并髓内肿瘤及脊髓畸形的先天性侧弯、老年人退变性脊柱侧弯);椎管内肿瘤、髓内肿瘤、椎体肿瘤、椎体转移瘤;椎体骨折;脊髓拴系,脊髓空洞、小脑扁桃体下疝等脊柱脊髓疾病的治疗,完成脊柱手术万余台。
主持国家级课题2项,省部级课题4项、市局级课题1项,参与863、局级课题等多项课题,累计课题经费300余万元。目前已发表文章中第一作者或通讯作者发表SCI论文20余篇。出版学术专著:《神经外科学》第四版担任编者,《漫话脊柱》担任主编,《颅颈交界和颈椎外科手术图谱》担任主译,《脊柱显微外科系列教程》(1—6册)及《脊柱内固定图谱》第一版、第二版担任副主编,《神经脊柱外科学》担任副主译,《脊柱显微外科训练教程》担任编委,《脊髓损伤现状》担任主译。