新的3D成像分析技术可以改善关节炎治疗

由剑桥大学领导的工程师，医生和放射科医师团队开发了一种监测关节炎患者关节的算法，该算法可以改变评估病情严重程度的方式。

该技术可以检测关节炎关节的微小变化，可以更好地了解骨关节炎的发展情况，并且可以更准确地评估新治疗的有效性，而无需进行侵入性组织取样。结果发表在“科学报告”杂志上。

骨关节炎是英国最常见的关节炎形式。当关节软骨覆盖骨骼的末端并使它们在关节处相互平滑地滑动时，它就会发展，磨损，导致疼痛，不动的关节。目前尚无公认的治愈方法，唯一明确的治疗方法是人工关节置换手术。

骨关节炎通常通过由于软骨损失导致的关节骨之间的间隙变窄而在X射线上识别。然而，X射线不具有足够的灵敏度来检测关节随时间的微小变化。

“除了缺乏敏感性外，二维X射线依靠人类来解释它们，”剑桥工程系的主要作者Tom Turmezei博士说。“我们检测结构变化以及早识别疾病，监测进展和预测治疗反应的能力令人沮丧地受到限制。”

Turmezei及其同事开发的技术使用标准计算机断层扫描(CT)扫描的图像，该扫描通常不用于监视关节，而是生成三维的详细图像。

称为关节空间映射(JSM)的半自动化技术分析CT图像，以识别所讨论的关节骨骼之间的空间变化，这是骨关节炎的公认替代标记。在开发了用于人体髋关节测试的算法之后，他们发现它已经超过了目前使用X射线进行联合成像的“黄金标准”，表明它至少是两次。善于检测小的结构变化。使用JSM算法生成的彩色编码图像说明了骨骼之间的空间更宽或更窄的关节部分。

“使用这种技术，我们希望能够更早地识别骨关节炎，并在它变得衰弱之前看看潜在的治疗方法，”Turmezei说，他现在是诺福克和诺威治大学医院放射科的顾问。“它可以用于筛查高危人群，例如那些已知关节炎，既往关节损伤的人，或者由于关节持续受压而有发展关节炎风险的精英运动员。”

虽然临床上经常使用CT扫描来诊断和监测一系列健康状况，但关节CT尚未被批准用于研究试验。据研究人员称，JSM算法的成功表明3D成像技术有可能比2D成像更有效。此外，CT现在可以使用极低剂量的辐射，这意味着可以更频繁地安全地用于持续监测。

“我们已经证明，这种技术可以成为临床和研究环境中关节炎分析的有用工具，”Turmezei说。“当与三维统计分析相结合时，它也可用于加速新疗法的开发。”

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