Nature子刊：拒絕侵入性組織取樣！治骨關節炎可先做3D成像

3D技術的應用，或許只有你想不到，沒有它做不到。X射線的發現讓我們可以清晰地看到人體的骨骼，而利用3D成像技術讓我們可以更清晰地觀察評估關節炎的損害情況。

○ 作者 |周亦川

○ 來源 |搜狐健康

據《自然》子刊《科學報告（Scientific Reports）》6月18日報道，來自於劍橋大學的一個工程師、醫師和放射學家組成的研究組開發了一種監測關節炎患者病情的評估演算法，可以更好地理解骨關節炎如何發展，以及可以更準確地評估新療法的有效性，而不需要侵入性組織取樣。

骨關節炎、炎性關節炎和痛風等關節疾病估計影響到25 %的美國人，當覆蓋骨末端的關節軟骨磨損，骨骼在關節處相互摩擦時，它就會發展惡化，從而導致關節疼痛，不能活動，使關節喪失功能，導致生活質量低下。目前尚無公認的治療方法，唯一確定的治療方法是人工關節置換手術。隨著人口數以及年齡的增長，這些疾病將成為日益重要的臨床挑戰。

影像學檢查在關節炎患者臨床檢查中起到關鍵作用，它可以觀察關節受累，也可以在一定限度內重複和安全地使用，這對這些慢性疾病的後續治療很重要。X射線是最普遍的，磁共振（MRI）評估軟骨情況，如關節炎導致的軟骨變薄，超聲可用於評估關節炎症（如類風濕性關節炎）。面對骨關節炎，我們通常在X線成像上通過關節骨之間由於軟骨喪失而變窄的空間來識別，然而，x射線沒有足夠的靈敏度來檢測關節隨時間的細微變化。

「除了缺乏敏感性之外，二維的X射線還依賴人類來解釋它們，」來自劍橋工程系的第一作者湯姆·圖爾梅澤博士說，「我們檢測結構變化以早期識別疾病、監測進展和預測治療反應的能力由此受到限制。"

圖爾梅澤和同事們開發的這項技術使用了標準電腦斷層掃描( CT )的圖像，這種掃描方式通常不用於監測關節，而是產生三維的詳細圖像。這種半自動技術被稱為關節空間映射( JSM )，通過分析CT圖像來識別關節骨骼之間的空間變化，即公認的骨關節炎標記。

他們在對捐贈的人體髖關節進行測試後，發現該演算法在靈敏度方面超過了目前X射線關節成像的「黃金標準」，表明它在檢測微小結構變化方面的能力至少是原來的兩倍。使用JSM演算法生成的彩色編碼圖像可顯示關節中骨骼間距較寬或較窄的部分。

諾福克和諾維奇大學醫院放射科顧問特馬札伊說:「利用這項技術，我們能夠及早發現骨關節炎，並在它進一步惡化之前，研究可能的治療方法。它可用於篩查高危人群，如已知關節炎、之前有過關節損傷的人群，或因關節持續承受壓力而面臨關節炎風險的運動員。"

雖然臨床上經常使用CT來診斷和監測一系列健康狀況，但關節CT尚未被批准用於研究試驗。研究人員認為，JSM演算法證明了3D成像技術比2D成像更有潛力。此外，CT現在可以在非常低的輻射劑量下使用，這意味著它可以更安全地經常用於持續監測的目的。圖爾梅澤認為，這項技術可能是臨床和研究環境中分析關節炎很有價值的一種工具，結合3D統計分析，還可以用來加快新療法的開發。

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