医德医风,专访许开元分享3D MRI扫描技术
随着现代生活的日益丰富,热爱运动的人越来越多,随之而来的不利影响是运动损伤,而膝关节损伤最为常见,那么如何发现病早期,预测膝关节病进展的风险呢?
今天,我们邀请到了医学影像界权威专家许开元博士,为我们分享其在预测骨关节炎风险方面的一些先进技术及诊断方式。
许开元,北京大学及美国加州大学2校医学博士,深耕医学影像领域多年,产出研究成果多项,极大推动了该领域的发展;现任职于南方医科大学深圳医院医学影像中心,也是“深圳市临床医学实用型人才”和“深圳市宝安区高层次人才”。
记者:非常高兴许博士在百忙之中接受我们的采访,今天,我们整个采访活动都会围绕骨关节扫描而展开,许博士能简单跟我们说说目前扫描技术有哪些?
许开元博士:随着社会的发展,骨关节病确实越来越多,尤其在老年人,具体表现是关节活动受限、明显肿胀、内翻畸形、外翻畸形、固定的压痛点,严重影响病人的生活质量。病员往往经过多方治疗,也无明显好转,而骨关节扫描准确,是治疗这类病人的主要手段,在医疗行业中也越来越受重视了。
不同时代不同技术,磁共振扫描方式和功能都各有不同,比如功能成像、灌注成像、延迟强化、定量技术……。但今天主要跟大家分享的是我最新研究的MRI扫描技术,我对MRI扫描技术的研究的主要目的是应用于临床的,它的突破和完善对整个医学研究都有大作用,希望MRI扫描技术能实实在在的帮助到更多患者。
记者:谢谢许博士一开始就为我们带来这么精彩的分析。据我了解,目前磁共振技术发展很快,请问许博士MRI扫描对于治疗骨关节炎有何帮助?
许开元博士:核磁共振是一种常见的影像检查方式,全球首次为病人做核磁共振检查是在1977年7月3日。该技术是基于物理学家拉比有关测量原子核在磁场中性质的研究发展而来的。确实,目前磁共振的技术发展非常快,从临床生物力学上的角度上出发,基于前交叉韧带(ACL)撕裂后,MRI扫描的虚拟膝关节三维模型可显示膝关节中的那些最有可能发展成骨关节炎的区域。该技术是有助于ACL手术后患者的个性化康复策略,有望造福广大患者。
记者:谢谢许博士的分享,我听有的人说,运动可以锻炼膝盖机能,但也有人担心,运动会造成膝关节磨损等,对膝盖不好。所以许博士能跟我们分享一下对于膝关节来说,体育运动到底是好还是不好?尤其对于运动员来说最容易受伤的是哪些部分呢?
许开元博士:竞技体育的超大训练强度超出我们的生理范围,必然会导致身体的一些关节、器官和部位因为严重的磨损而产生一种运动损伤。
对运动员来说,我们研究得最多的、也最常见的是膝关节损伤之一是前交叉韧带撕裂,我国运动员有发生前交叉韧带撕裂的基本都是通过外科重建进行修复的。然而,在许多情况下,最初的损伤与软骨损伤有关,软骨损伤最终会导致关节疼痛、活动性降低和骨关节炎。举个例子说,2016年里约奥运会羽毛球女单半决赛中,中国女子选手李雪芮受伤倒地,虽忍痛坚持,但最终无缘决赛。赛后检查显示她的前叉韧带全部断裂,外侧半月板也有受伤。
其实,在运动的过程中,如果感觉到不适,一般就是软骨损伤、肌腱末端病、滑膜炎等等。其实,只要运动量控制好了,就能避免造成损伤。所有的运动都要适度,我总结四个字就是:量力而行。
记者:许博士说的很详细了,那么如何预测后续疾病发展成骨关节炎呢?
许开元博士:在预测哪些膝关节部位在韧带断裂后最容易发生未来的骨关节炎方面,目前的几种技术均不可取,这些方法要么提供的信息不充分,要么过于复杂,不适合临床使用。目前我最新的研究是使用简化计算模型评估膝关节损伤后骨关节炎风险的可能性。为了实现这一目标,需要获取接受前交叉韧带重建手术的患者的MRI扫描和运动捕捉数据。然后,利用这些扫描和数据生成患者膝关节的虚拟3D模型。
通过对一些模型应用一系列数学方程,我们就能够模拟膝关节运动,并在施加不同的力后识别潜在的解剖变化,因为模拟强调了患者膝关节最易受到胶原损伤和软骨退化的区域。
我曾深入研究过CT技术在各介质中的临床应用并就其安全性进行评估,这对我现在3D MRI扫描技术应有价值的研究提供了非常有价值的参考,将来会临床应用,造福大家,希望能以此减少膝关节受损患者的痛苦。
记者:谢谢许博士,许博士还能跟我们分享一下3D MRI扫描技术科研中,建立模型对于分析病情有什么重要的意义吗?
许开元博士:当然可以,对于分析病情来说,建立模型确实是很重要的。比如,就运动员受伤来说,有的患者建模显示,大约14%的胫骨外侧软骨和7%的股骨外侧软骨可能在数年的过程中退化。对于另一个患者,该模型预测了胫骨和股骨内侧软骨以及内侧关节后侧的胶原损伤和软骨退化,而不是胫骨和股骨外侧软骨。术后三年的随访MRI扫描发现的患者膝关节结构和成分变化相比,这些预测仍然有效。
一个相对简单的有限元模型,从几何结构、运动和材料上,可以根据核磁共振对膝关节的测量变化,识别出易受骨关节炎影响的区域。这些方法在评估手术干预的效果或评估避免或延迟骨关节炎发病和/或进展的非手术治疗方案方面特别有用。模型技术可以为ACL撕裂患者的骨关节炎风险的特定临床评估提供一条途径,并指出最佳的康复方案。这也使得MRI在临床应用日益广泛。
好的,谢谢许开元博士能接受我们的采访,今天的采访就到此结束了,再次表示感谢,希望你的医学研究在未来能发挥出更大的助力,为医学领域、为患者。
责任编辑:冰檬