编辑推荐:
针对患有骨关节炎的犬只,研究人员亟需客观且无创的生物标志物来评估关节炎症或疼痛。这项前瞻性观察研究旨在调查通过红外热成像技术测量的体表温度是否与犬只的关节疼痛和/或影像学骨关节炎相关。研究人员利用热成像图像为每只犬的双侧肢体关节和脊柱创建了14个感兴趣区,并计
针对患有骨关节炎的犬只,研究人员亟需客观且无创的生物标志物来评估关节炎症或疼痛。这项前瞻性观察研究旨在调查通过红外热成像技术测量的体表温度是否与犬只的关节疼痛和/或影像学骨关节炎相关。研究人员利用热成像图像为每只犬的双侧肢体关节和脊柱创建了14个感兴趣区,并计算了每个感兴趣区的平均温度。通过骨科检查和X线片将每个关节/区域分类为患有影像学骨关节炎、疼痛或两者兼有的状态,后者被称为症状性骨关节炎。研究人员比较了患病关节与未患病关节之间的平均温度。研究共纳入18只犬,分析了250个感兴趣区(rOA = 83/250,33%;疼痛 = 83/250,33%;sxOA = 61/250,24%)。在rOA(0.405 °C,95% CI [?0.204, 1.025 °C])、疼痛(0.208 °C,95% CI [?0.390, 0.806 °C])或sxOA(0.276 °C,95% CI [?0.344, 0.915 °C])的患病与未患病关节之间,均未检测到温度差异。肘关节和膝关节区域的温度较高,而腰骶区域相较于腕关节温度较低。长毛犬的体表温度低于短毛犬。区域温度变异性和被毛类型可能阻碍了对OA相关热信号的检测。在患有OA的犬只中,研究结果不支持将红外热成像技术作为识别患病关节的独立工具。
骨关节炎(OA,一种导致关节功能障碍、疼痛和活动能力下降的常见退行性关节疾病)是影响犬和人类的最常见关节疾病。在犬群中,OA普遍存在诊断不足和治疗不足的问题,这主要是因为目前的筛查依赖于全面的骨科检查和X线片,而影像学调查往往仅在临床怀疑存在疼痛或活动能力下降时才进行,从而可能导致漏诊。因此,兽医亟需一种客观的评估工具来筛查OA的存在并记录其具体位置。红外热成像技术(IRT,一种通过测量电磁频谱中发出的辐射热来评估体表温度变化的无创成像技术)在人类医学中已被用于检测早期OA及评估治疗反应。然而,在患有多关节OA的犬群中,IRT作为筛查或监测工具的效用尚未得到充分验证。基于此,研究人员开展了一项初步研究,旨在调查通过IRT量化的体表温度是否与个体关节疼痛和/或影像学骨关节炎相关。研究人员假设IRT能够区分患病与未患病的关节,特别是能够识别出患有症状性骨关节炎(sxOA,即同时存在rOA和关节疼痛的状态)的犬只。该研究所得结论不支持将IRT作为识别犬只OA患病关节的独立工具,这对临床 中单纯依赖热成像技术进行OA诊断的做法提出了警示。该论文发表在《Animals》期刊上。
研究人员为开展此项研究主要采用了以下关键技术方法:样本队列来源于北卡罗来纳州立大学兽医学院疼痛转化研究计划中一项前瞻性观察临床研究,纳入了18只经X线片确诊至少一个关节患有rOA的犬只。在技术手段上,研究人员使用经校准的医用红外热像仪在严格控温(20 °C)且气流极小的暗室中采集犬只 standing 位的全景热图像;图像分析阶段,两名不知晓临床信息的评估者在灰度图上 manually 描绘出包含双侧肢体在内的14个感兴趣区,并利用软件计算各区域平均温度;采用非参数自举重抽样方法 和线性混合效应模型 对患病与未患病关节的温度数据进行统计与关联性分析。
研究结果部分概述如下:
结果一:总体温度与OA状态的关联性分析
通过对18只犬的250个ROI进行非参数自举重抽样分析,研究人员发现,在总体样本中,患病关节与未患病关节的平均体表温度无显著差异。具体数据表现为:rOA组温度差为0.405 °C(95% CI [?0.204, 1.025 °C]),疼痛组为0.208 °C(95% CI [?0.390, 0.806 °C]),sxOA组为0.276 °C(95% CI [?0.344, 0.915 °C])。由于置信区间均包含零,差异不具有统计学意义。线性混合模型分析进一步证实,BST与rOA(p = 0.87)、疼痛(p = 0.93)或sxOA(p = 0.39)状态之间均不存在显著的统计学关联。这表明IRT在总体水平上无法有效区分患病与未患病关节。
结果二:不同身体区域温度的变异性
在以左腕关节为参考水平的线性混合模型中,控制OA状态后,左侧和右侧肘关节以及膝关节区域的平均BST显著较高(p值分别为0.02, 0.03, 0.01, 0.02),而腰骶区域的平均BST则显著较低(p < 0.001)。在引入性别、年龄、体况评分和被毛类型等协变量并校正多重比较后,身体区域仍是肘关节和膝关节温度变异的显著预测因子。这证实了犬只不同解剖区域存在固有的正常BST变异性。
结果三:被毛类型对温度检测的影响
尽管在混合模型中被毛类型未显示出独立的显著影响,但单变量分析提示,在8个特定ROI(如双侧腕关节、肘关节、跗关节和膝关节)中,被毛类型与平均BST存在潜在关联(校正后 p < 0.1)。整体而言,短毛犬的BST(26.15 °C)高于长毛犬(23.97 °C)。进一步分层分析发现,在长毛犬亚组中,患rOA、疼痛及sxOA的关节相较于未患病关节均表现出显著升高的BST差异(效应量 d 均大于1.5),而在短毛犬亚组中则未观察到这种差异。这提示被毛类型可能是影响个体间BST变异并干扰OA热信号检测的重要因素。
在讨论部分,研究人员总结并翻译了以下研究结论:在这组至少有一个关节受OA影响的犬只中,通过IRT量化的体表温度无法识别存在rOA、疼痛或sxOA的关节或区域,从而推翻了研究初衷假设。区域温度变异性和被毛类型似乎是影响温度值的关键因素,从而削弱了IRT广泛检测关节病变的能力。由于OA相关的慢性轻度炎症可能不足以引起犬只覆盖在关节上方的BST发生一致性改变,加之不同解剖区域正常的温度变异性及被毛厚度的干扰,IRT作为一种独立工具来确定哪些关节受到OA影响的作用十分有限。未来的研究可以探索IRT在更严重病例、连续病情监测及治疗反应评估等特定应用场景中的潜力。