中大脳動脈の動脈硬化性プラークの高分解能磁気共鳴イメージングのスキャン-再スキャンの再現性

Scan-Rescan Reproducibility of High Resolution Magnetic Resonance Imaging of Atherosclerotic Plaque in the Middle Cerebral Artery.

• Xuefeng Zhang
• Chengcheng Zhu
• Wenjia Peng
• Bing Tian
• Luguang Chen
• Zhongzhao Teng
• Jianping Lu
• Umar Sadat
• David Saloner
• Qi Liu

抄録

目的:

中大脳動脈（MCA）プラークの高分解能磁気共鳴画像（MRI）のスキャン再スキャンの再現性を評価し、今後の縦断的臨床研究に必要な被験者数を算出する。

PURPOSE: To evaluate the scan-rescan reproducibility of high-resolution magnetic resonance imaging (MRI) of middle cerebral artery (MCA) plaque, and calculate the number of subjects needed for future longitudinal clinical studies.

材料と方法:

MCAプラークを有する22名の患者を3TのT2強調高速スピンエコーシーケンスで2回スキャンした。MCA内腔、総血管、プラークの面積と体積を定量化し、2回の繰り返しスキャン間で比較した。同意度と測定誤差は、クラス内相関係数(ICC)と分散係数(CV)により定量化し、ペアワイズ差/平均の標準偏差(SD)で定義した。面積/体積の5%から20%の変化を検出するために必要なサンプルサイズは、80%の検出力と5%の有意水準を用いて計算しました。

MATERIAL AND METHODS: Twenty two patients with MCA plaque were scanned twice by a T2-weighted fast-spin-echo sequence at 3T. Areas and volumes of MCA lumen, total vessel and plaque were quantified and compared between two repeated scans. Agreement and measurement error was quantified by intraclass correlation coefficient (ICC) and coefficient of variance (CV) as defined by standard deviation (SD) of pair wise difference / mean. Sample size needed to detect 5% to 20% changes in area/volume was calculated using 80% power and 5% significance level.

結果:

2回の繰り返しスキャンの面積と体積の測定値の間に有意差はなく（p>0.05）、良好な一致（ICC範囲は面積で0.97～0.98、体積で0.99）であった。測定誤差は比較的小さく、CVは面積測定で6.1%～11.8%、体積測定で4.9%～8.0%であった。体積測定では、面積測定と比較してCVが19.7%～32.2%と小さい傾向にありました。サンプルサイズの計算では、47人の患者群でMCA面積/体積の5～10％の変化を検出するのに十分であることが示された。

RESULTS: There was no significant different between the area and volume measurements of two repeated scans (p>0.05) with good agreement (ICC range 0.97-0.98 for area and 0.99 for volume). Relatively small measurement errors were observed with CVs range 6.1%-11.8% for area quantification and 4.9%-8.0% for volume quantification. Volume measurements tended to have 19.7% to 32.2% smaller CVs compared with area measurements. Sample size calculation showed a group of 47 patients was sufficient to detect 5% to 10% changes in MCA area/volume.

結論:

高分解能MRIは、スキャン再スキャンのばらつきが少ない縦断的な臨床研究において、頭蓋内プラーク面積と体積を定量化することが可能である。体積測定は面積測定に比べて再現性が高い傾向にあります。

CONCLUSION: High resolution MRI is feasible for quantifying intracranial plaque area and volume in longitudinal clinical studies with low scan-rescan variability. Volume measurement tends to be more reproducible compared with area measurements.