非侵入性光声成像生物标志物:精准诊断间歇性跛行的新希望

《Communications Medicine》:Derivation and validation of a non-invasive optoacoustic imaging biomarker for detection of patients with intermittent claudication

【字体: 时间:2025年03月26日 来源:Communications Medicine 5.4

编辑推荐:

  为解决外周动脉疾病(PAD)诊断难题,研究人员开展 MSOT 区分健康者和间歇性跛行(IC)患者研究,证实其高灵敏度和特异性。

  

光声成像助力间歇性跛行精准诊断:开启外周动脉疾病诊疗新篇

在全球范围内,外周动脉疾病(Peripheral Artery Disease,PAD)如同潜伏在人体血管中的 “暗礁”,悄然影响着超过 2 亿人的健康。这一疾病如同变幻莫测的 “幽灵”,症状从轻到重差异极大,有的患者毫无察觉,而有的则被间歇性跛行(Intermittent Claudication,IC)、静息痛甚至缺血性溃疡等问题折磨。当患者因腿部疼痛就医时,医生常常面临诊断困境:这疼痛究竟是 PAD 早期的 “预警信号”,还是其他疾病在作祟?传统的诊断方法,如脉搏触诊、踝肱指数(Ankle - Brachial Index,ABI)测量、双功超声检查等,在面对症状模糊的患者时,往往难以给出明确答案。在一些复杂病例中,甚至需要进行侵入性血管造影检查来确认症状的缺血性起源,这无疑给患者带来了额外的痛苦和风险。因此,寻找一种更精准、便捷的诊断方法迫在眉睫。
在这样的背景下,德国埃尔朗根大学医院(Friedrich - Alexander - Universit?t Erlangen - Nürnberg)的研究人员踏上了探索之旅。他们聚焦于多光谱光声断层扫描(Multispectral Optoacoustic Tomography,MSOT)技术,试图利用这一前沿技术来突破 PAD 诊断的困境。研究成果发表在《Communications Medicine》杂志上,为 PAD 的诊断带来了新的曙光。
此次研究主要运用了以下关键技术方法:研究采用单中心、横断面、观察性诊断试验,构建了推导队列(Derivation Cohort,DC,n = 51)和验证队列(Validation Cohort,VC,n = 51),其中样本来自招募的 52 名健康志愿者(Healthy Volunteer,HV)和 50 名 IC 患者。借助 CE 认证的 MSOT 系统,在 700 - 1210nm 波长下对小腿三头肌进行成像检测,获取脱氧血红蛋白(Deoxygenated Hemoglobin,Hb)、氧合血红蛋白(Oxygenated Hemoglobin,HbO2)和 MSOT 饱和度(mSO2)等参数。同时结合标准化的 PAD 诊断方法,如脉搏触诊、ABI 测量、双功超声检查、6 分钟步行试验(Six - Minute Walk Test,6MWT)、血管生活质量问卷 - 6(VASCUQOL - 6)评估以及血管造影等进行综合分析。
研究结果主要从以下几个方面展开:
  1. 患者特征:研究期间,123 人接受筛查,115 人签署知情同意书,102 人完成研究用于数据分析。HV 平均年龄 63.8±8.0 岁,女性占 45.1%;IC 患者平均年龄 60.0±6.0 岁,女性占 42.3%。DC 和 VC 的患者特征无差异,且在血管风险因素、相关疾病、用药情况等方面,HV 和 IC 患者也呈现出不同特点 。
  2. MSOT 参数在 HV 和 IC 中的变化:静息状态下,DC 中 HV 和 IC 组的 Hb 和 HbO2无差异,但 mSO2差异显著。heel raise 运动后,IC 患者 Hb 升高,HV 的 HbO2升高,mSO2也能明显区分两组,表明 MSOT 肌肉测量在应激后可呈现不同变化 。
  3. MSOT 诊断特性:通过计算受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic,ROC)评估 MSOT 诊断特性。静息时,Hb、HbO2、mSO2的曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)不同;运动后,mSO2的 AUC 在 DC 和 VC 中分别达 0.99 和 0.95,灵敏度和特异性高,且饱和度值与血红蛋白量无关,性别差异对其影响较小 。
  4. 与临床标准评估的相关性:合并队列分析显示,静息时 MSOT 参数与标准评估相关性低。运动后,Hb 与 ABI、6MWT、VASCUQOL - 6 呈负相关,与 aTASC 呈正相关;HbO2与上述指标的相关性则相反;mSO2与运动后 ABI、6MWT、VASCUQOL - 6 呈强正相关,与 aTASC 呈负相关 。
  5. 不良事件:研究过程中未观察到不良事件 。
研究结论表明,运动后小腿肌肉的 MSOT 衍生饱和度可作为区分 HV 和 IC 患者的诊断生物标志物。这一发现意义重大,为明确症状的缺血性起源提供了新途径,尤其为患有多种合并症、诊断困难的患者带来了希望。不过,该研究也存在局限性,如单中心研究限制了结果的普适性,技术上对深部小腿肌肉的评估存在不足,部分患者被排除影响结果代表性。未来,需要多中心研究进一步验证,并改进技术,以推动 MSOT 在临床中的广泛应用,为 PAD 的诊断和治疗开辟更广阔的道路。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号