中国福建医科大学的研究团队提出了一种仅凭磁共振成像(MRI)就能用数值测量颞下颌关节骨内脂肪成分的方法。研究团队对构成颞下颌关节的下颌髁突(下颌骨末端的圆形突起)骨髓中脂肪与水所占的比例,即脂肪分数,进行了量化,并借此区分出健康关节与患病关节,乃至疾病的亚型。越接近1越被视为准确的判别指标(AUC),在区分健康关节与患病关节时为0.71至0.84,在区分疾病亚型时为0.76至0.84。此前用MRI观察颞下颌关节时,判读者一直是靠肉眼估测骨内信号的明暗,而这项研究把这种亮度换算成了具体的数值。

脂肪越少,关节越疼痛
下颌髁突内的骨髓是脂肪、水和蛋白质混合而成的组织。成人骨骼中常见的黄骨髓中脂肪约占80%,但一旦发生炎症或水肿,水分较多的组织就会取代脂肪所在的位置,使脂肪分数下降。延世大学牙科大学医院的研究团队在2021年用IDEAL-IQ(一种把脂肪与水信号分开读取的Dixon技术)测量79名患者的颞下颌关节时,也确认了同样的方向。患有颞下颌关节疾病的关节,平均脂肪分数为60.56%,低于无症状的关节;其中有疼痛的关节进一步降至55.98%,连骨表面都出现变化的关节更降至50.54%。这意味着脂肪流失得越多,病情就越严重。

以往靠肉眼估测亮度
以往的MRI判读方式是靠肉眼观察影像来判断:T1加权像上信号发暗就怀疑骨坏死,T2加权像上信号发亮就怀疑水肿。这种方式因判读者而异,标准可能不一致,在预测关节今后会如何变化上也有局限。Dixon技术利用脂肪与水分子在磁场中呈现不同相位这一特性,将两种成分的信号分离开来,再按每个像素计算脂肪所占的比例。这项研究还有西门子医疗(Siemens Healthineers)旗下的研究人员参与,把这一计算过程打磨成可在临床设备上自动处理。牙科专用MRI设备最近首次在美国获批,也与这种定量分析技术正在为诊室打开空间的趋势相呼应。
结合形态特征区分了亚型
研究团队不仅分析了脂肪分数,还一并分析了下颌髁突的表面积与体积比等形态特征。这种从影像中大量提取定量特征的方法被称为影像组学(radiomics)。对109名颞下颌关节疾病患者和25名健康人共268侧颞下颌关节进行分析后发现,将脂肪分数与形态特征结合使用时,区分健康关节与患病关节的准确度为0.705至0.835,区分疾病各亚型之间的准确度为0.761至0.837。此前用耳道内传感器观察关节外运动异常的可穿戴传感器研究,或用智能手机应用尝试疼痛管理的数字疗法临床试验,处理的是关节外部的行为与运动,而这项研究的不同之处在于直接查看了骨内组织的构成。
目前仍是单一医院的结果
这些数据是通过拍摄中国一家大学医院所收集的患者群体得出的。研究尚未联合多家机构的患者进行验证,也还没有追踪脂肪分数会随时间如何变化。尽管如此,颞下颌关节MRI正从单纯确认关节盘位置或有无关节积液的工具,转向以数值方式呈现骨内组织状态的方向,这一点已经变得清晰。

