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类风湿关节炎的医学红外热成像方法

  类风湿关节炎的医学红外热成像方法

  在类风湿性关节炎(RA)中,早期发展的骨侵蚀是不良的预后指标。骨侵蚀的存在一旦确诊,就应积极进行临床干预,不要拖延。然而,由于骨侵蚀通常是不可逆的,因此成像方式的发展目前集中在可用于检测与疾病相关的最早的生物学和生理变化的新技术上。

  传统上,使用结构成像技术来诊断RA并监测关节损伤的进展和对治疗的反应。结构成像方法,例如平片,核磁共振MRI和超声检查,已导致这些技术的空间分辨率得到改善,这些技术现在可用于在RA症状发作后6-8周内检测骨侵蚀。但是,解剖成像不能揭示RA中潜在的生物分子异常。骨和软骨的最早变化发生在滑膜炎症之前,滑膜炎症与可以在疾病过程早期发现的组织变化相关,而持续性滑膜炎症会导致疾病恶化和骨侵蚀。

图为手掌的红外热成图

  可以通过光学成像方法(例如红外热成像)来评估滑膜炎的促炎活性和特定分子事件的变化。此外,用于检测RA患者关节中特定分子变化的技术开发引起了人们的极大兴趣。随着RA疗法(尤其是涉及靶向生物制剂的疗法)的数量增加,在临床实践中使用分子红外热成像方法可能会变得越来越有利,因为这些技术可以在疾病的最早期阶段启动最有效的疗法。

图为小鼠右后爪的红外热成像图

  在RA患者中,受影响的关节通常比未受影响的关节温暖。红外热成像的基础及其在评估关节炎症中的作用在于皮肤有效将热量散发到大气中的能力。因此,升高的皮肤表面温度是关节内热量的可靠指标,并且热量分布指数(HDI;特定区域内温度的标准分布)的增加与Ritchie关节指数,红细胞沉降率密切相关。红外热像仪是一种诊断性成像程序,可用于检测,记录和产生患者皮肤表面温度的彩色图像。现代红外热成像仪可以定性和定量地确定皮肤的温度变化。

图为小鼠右后爪的红外热成图

  在一项概念验证研究中,使用红外热像仪生成掌指和腕关节的3D模型并对皮肤表面温度进行定量。证明了对关节炎的关节进行红外热成像,能够检测到在关节内注射类固醇激素之前和几天后对患有血清阴性的多关节发生了明显的差异。在第二次成像期间,患者的关节减少了10%体积,SDI的小幅下降,表面颜色图上的皮肤温度的大幅下降,以及温度频率分布变窄。这些变化与临床评估的肿胀和压痛改善以及患者的症状减轻报告相关。临床红外热成像不需要使用造影剂,是一种低成本,快速而准确的关节炎关节评估技术。

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