新技术基于MRI扫描图像纹理区分口腔骨病变类型

成釉细胞瘤和牙源性角化囊肿是上下颌骨良性病变，具有不同的生物学特性。前者通常具有侵略性，形成大肿瘤并长入颚骨。

(A) 位于左侧下颌体的成釉细胞瘤。箭头表示具有可变信号强度的区域，其特征在于代表较高含水量的超信号，这是 T2 加权序列的特征。(B) 由红色轮廓表示的分割过程。只有病变的最均匀部分被分割，即超信号显示的区域。

后者是可以通过多种方式管理和治疗的囊肿。然而，它们具有几乎相同的形态特征，并且使用 X 射线、MRI 扫描和 CAT 扫描等传统成像技术极难区分，这使得治疗难以计划并且可能需要额外的程序。

为了寻找预测病变类型和促进手术计划的解决方案，南克鲁塞罗大学 (UNICSUL)、圣保罗大学 (USP) 和巴西坎皮纳斯州立大学 (UNICAMP) 的研究人员与同事合作在瑞典哥德堡大学和土耳其安卡拉大学，首次对这些病变使用了一种称为纹理分析的图像处理技术。

“在三维成像技术中，例如 MRI 和 CAT 扫描，体素 [代表 3D 空间的给定体积的单位] 和像素的排列方式不同，距离和灰度阴影因被扫描的组织而异。这信息可以转换为数值 [算法] 以产生纯粹的数学和统计分析，”该文章的最后一位作者、UNICSUL 牙科研究生课程教授 André Luiz Ferreira Costa 说。

研究样本包括 18 名被诊断患有其中一种病变并在 USP 医学院运营的综合医院 Hospital das Clínicas 牙科部门接受治疗的患者。所有病例均通过活检确诊。八个患有成釉细胞瘤，十个患有角化囊肿。该分析使用了他们的 MRI 扫描，选择这些扫描是因为它们是三维的，不涉及辐射，因此可以重复进行。

在五个不同的距离处测量了 11 个纹理参数，总共 55 个变量，这些变量使用 MATLAB 科学软件进行处理。发现变量“熵”和“平均总和”具有统计显着性。前者是指感兴趣图像中像素之间的混乱程度，而后者是指图像中两个像素值之和的平均值。与成釉细胞瘤相比，角化囊肿表现出更高的均匀性和更少的灰度紊乱。

“这项研究的主要成就是有可能通过成像更快地获得明确的结果，从而获得更合适和更安全的治疗，”科斯塔说。“这两种类型的病变提取方式不同。去除角膜囊肿并彻底清洁剩余腔体。这是一种相对简单的外科手术。成釉细胞瘤需要更大的安全裕度，因为它们具有侵略性，因此需要进行骨切除术。”

下一步

该研究的结果很有希望，因为它们表明 MRI 扫描参数测量可用于区分成釉细胞瘤和角化囊肿，作为重要的诊断辅助手段。下一步将包括涉及其他类型病变的研究，例如相对罕见的单囊性成釉细胞瘤和正角化牙源性角化囊肿。

研究人员还计划增加研究样本的规模。因为纹理分析是基于像素对的信号强度，所以如果研究样本中的患者越多，病灶越大，结果就会越好。