光聲顯微鏡(ANI)用于監(jiān)測類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎血管生成和滑膜侵蝕
瀏覽次數(shù):911 發(fā)布日期:2023-9-1
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類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)是一種病因未明的慢性、以炎性
滑膜炎為主的系統(tǒng)性疾病,病理變化包括微血管的血管生成、血管翳的發(fā)育以及軟骨和骨骼的退化;な歉街陉P(guān)節(jié)面邊緣和關(guān)節(jié)軟骨周圍的膜狀結(jié)構(gòu),襯于關(guān)節(jié)囊內(nèi),主要分布在關(guān)節(jié)、滑囊和腱鞘上,負(fù)責(zé)產(chǎn)生滑液,在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中,一般首先受到影響的就是滑膜組織,出現(xiàn)增厚現(xiàn)象與炎癥,同時會出現(xiàn)血管渾濁,這一現(xiàn)象為作為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的特征性病理變化;ぐl(fā)炎之后會誘發(fā)一系列的問題,比如軟骨損傷、韌帶斷裂、骨侵蝕等,其中軟骨損傷更是與關(guān)節(jié)功能減退有著密切的聯(lián)系。目前臨床上常用x射線與CT成像的方式進(jìn)行RA的診斷,但是由于其對軟組織和新生血管方面的局限性導(dǎo)致無法作為早期的診斷,而磁共振成像則由于成本偏高、分辨率較低等問題而受到限制,在此情況下,急需一個新型的成像檢測技術(shù)來幫助實(shí)現(xiàn)早期RA的診斷。
圖1. 小鼠后爪皮下血管光聲成像
汕頭大學(xué)第一附屬醫(yī)院胡軍教授與他的團(tuán)隊(duì)使用了光聲/超聲雙模態(tài)成像的方式對RA的關(guān)節(jié)炎中血管翳生成以及滑膜侵蝕方面進(jìn)行了探索,實(shí)驗(yàn)通過使用不同患病程度的小鼠模型,使用ANI的光聲成像對小鼠后爪皮下血管進(jìn)行監(jiān)測。通過光聲成像結(jié)果(圖1)來看,可以明顯看出成像血管翳增生的面積和光聲信號強(qiáng)度均與RA疾病分級呈正相關(guān)性。
在此基礎(chǔ)上,以正常小鼠為對照與RA小鼠進(jìn)行光聲/超聲雙模態(tài)成像,觀察小鼠膝關(guān)節(jié)內(nèi)的滑膜侵蝕和血管翳增生情況。
圖2. 小鼠膝關(guān)節(jié)內(nèi)的滑膜和血管翳光聲成像
圖2成像結(jié)果顯示,與正常小鼠相比,RA小鼠膝關(guān)節(jié)的光聲信號強(qiáng)度和信號面積隨著疾病評價等級的增加而增加,RA小鼠模型滑膜、半月板和軟骨下骨的新生血管逐漸增多。特別是在圖(U)中,構(gòu)建了發(fā)病等級為4的小鼠膝關(guān)節(jié)的3D圖像,在皮膚信號下方可以清晰看到膝關(guān)節(jié)內(nèi)明顯的血管混濁特征。
圖3. 膝關(guān)節(jié)部位超聲成像
同時,對膝關(guān)節(jié)部位進(jìn)行了超聲成像(圖3)。由脛股肌腱(平行于皮膚表面的暗低回聲區(qū))、脛骨和股骨組成的三角形區(qū)域被定義為TTF(脛股肌腱-脛骨-股骨)。 超聲成像結(jié)果顯示正常小鼠的TTF區(qū)域?yàn)榫鶆蛎髁恋匿J角三角形區(qū)域,沒有明顯的滑膜侵蝕和骨質(zhì)破壞。 發(fā)病等級評分1的RA小鼠TTF區(qū)可見股骨和脛骨表面附著的低回聲區(qū),RA評分為2的小鼠TTF區(qū),低回聲區(qū)沿骨面進(jìn)一步擴(kuò)大,并有向TTF區(qū)中心延伸的趨勢。 評分為3的小鼠膝關(guān)節(jié)有明顯向中心擴(kuò)展的低回聲區(qū),低回聲區(qū)密度高于1-2分小鼠。 評分為4分的RA小鼠的TTF區(qū)域明顯擴(kuò)大。統(tǒng)計結(jié)果表明與正常小鼠相比,低回聲面積和關(guān)節(jié)間隙的長度隨分級增加。
實(shí)驗(yàn)表明,光聲/超聲雙模態(tài)成像是評估小鼠RA病變的一種有價值的方法,可以定量可視化RA膝關(guān)節(jié)內(nèi)血管翳渾濁情況,同時可以量化膝關(guān)節(jié)內(nèi)的滑膜侵蝕性情況,這對于RA的早期診斷具有一定的作用。
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