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膝骨关节炎光生物调节治疗研究取得新进展

2023.4.11

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498277.shtm

膝骨关节炎已成为60岁以上人群最常见的疾病之一。它是一种痛苦且致残的疾病，影响着数百万患者。作为最常见的非药物治疗方法，体育活动在膝骨关节炎的发病发展和进展的调节中起着重要作用。遵守推荐的体育活动指南不会对膝骨关节炎的发展产生负面影响。然而，膝骨关节炎患者进行剧烈的负重活动会产生强烈的负面影响，尤其是肥胖患者。因此需要更多的手段来帮助膝骨关节炎的治疗。其中光生物调节疗法作为膝骨关节炎的另一种非药物治疗选择，已显示出相当的有效性，并且更容易被患者接受。但目前大多数光疗设备忽略了到达目标组织的光剂量分析，严重影响了光生物调节的治疗效果。膝骨关节炎光治疗的剂量学分析以及建立用于控制和调节膝骨关节炎光治疗剂量的系统具有重要意义。

图1.膝关节的MRI图像及光学模型示意图。

近日，中科院苏州医工所熊大曦团队基于膝关节MRI数据建立膝关节光学模型，如图1所示。将患者的MRI数据体素化后，根据光学特性的差异进行分类并赋值。接着使用数值分析手段求解光在组织中的传输。文章基于皮肤光学参数，制作多层皮肤仿体，分别表征皮肤中的表皮层、上层真皮层、深层真皮层，通过调节吸收剂(India Ink, 猪全血)与散射剂(Intralipid)浓度来模拟不同肤色的患者皮肤状况，如图2所示。通过对比分析入射光在光学模型及仿体中的透过率相关性，验证了文中建立的光学模型可靠性。