光聲顯微鏡（ANI）用于監(jiān)測類風濕性關(guān)節(jié)炎血管生成和滑膜侵蝕

類風濕關(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�；�膜是附著在關(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，負責產(chǎn)生滑液，在類風濕性關(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)象為作為類風濕性關(guān)節(jié)炎的特征性病理變化�；�膜發(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)來幫助實現(xiàn)早期RA的診斷。
 
汕頭大學(xué)第一附屬醫(yī)院胡軍教授與他的團隊使用了光聲/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行了探索，實驗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。
 
同時，對膝關(guān)節(jié)部位進行了超聲成像（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)域為均勻明亮的銳角三角形區(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)沿骨面進一步擴大，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。

實驗表明，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。