Significance: One key pathological characteristic of seronegative spondyloarthropathy (SpA) is inflammation at the insertion of tendons and ligaments into the bone (enthesitis). Aim: We explore the potential of the emerging photoacoustic (PA) imaging in diagnosis of SpA and review its feasibility in detecting SpA-associated Achilles tendon enthesitis. Approach: A light-emitting diode (LED)-based PA and ultrasound combined system was employed. The PA images, both along the long and the short axes of each Achilles tendon insertion region, were acquired at 850-nm wavelength, which is sensitive in depicting increased blood volume (i.e., hyperemia). To assess the hyperemia indicating enthesis inflammation, two parameters were quantified in the imaged tendons, including the average intensity and the density of the color pixels in the pseudo-color PA images. Ten SpA patients, all of which met Assessment of SpA International Society (ASAS) criteria for SpA and were found to have Achilles enthesitis by clinical exam according to a board-certified rheumatologist, were included in the study. Results: The PA and Doppler ultrasound imaging of Achilles enthesitis resulting from these 10 SpA patients were compared to those from 10 healthy volunteers, leading to statistically significant differences (p < 0.05) in the applied t-tests. Conclusions: This preliminary clinical study suggests that the LED-based PA imaging holds a promise for sensitive and objective assessment of SpA enthesitis in an outpatient setting of the rheumatology clinic.

中文翻译：

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基于 LED 的光声系统对肌腱端的成像

意义：血清阴性脊柱关节病 (SpA) 的一个关键病理特征是肌腱和韧带插入骨骼时的炎症（附着点炎）。目的：我们探索新兴的光声 (PA) 成像在诊断 SpA 中的潜力，并审查其在检测 SpA 相关跟腱附着点炎方面的可行性。方法：采用基于发光二极管 (LED) 的 PA 和超声组合系统。沿每个跟腱插入区域的长轴和短轴的 PA 图像是在 850 nm 波长下采集的，该波长在描绘血容量增加（即充血）时很敏感。为了评估表明肌腱发炎的充血，在成像的肌腱中量化了两个参数，包括伪彩色 PA 图像中彩色像素的平均强度和密度。10 名 SpA 患者均符合 SpA 国际协会 (ASAS) 的 SpA 评估标准，并且根据董事会认证的风湿病学家的临床检查发现患有跟腱炎。结果：将这 10 名 SpA 患者的跟腱炎的 PA 和多普勒超声成像与 10 名健康志愿者的结果进行比较，导致应用 t 检验存在统计学显着差异 (p < 0.05)。结论：这项初步临床研究表明，基于 LED 的 PA 成像有望在风湿病门诊的门诊环境中对 SpA 肌腱端炎进行敏感和客观的评估。所有这些都符合 SpA 国际协会 (ASAS) 的 SpA 评估标准，并且根据董事会认证的风湿病学家的临床检查发现患有跟腱炎，被纳入研究。结果：将这 10 名 SpA 患者的跟腱炎的 PA 和多普勒超声成像与 10 名健康志愿者的结果进行比较，导致应用 t 检验存在统计学显着差异 (p < 0.05)。结论：这项初步临床研究表明，基于 LED 的 PA 成像有望在风湿病门诊的门诊环境中对 SpA 肌腱端炎进行敏感和客观的评估。所有这些都符合 SpA 国际协会 (ASAS) 的 SpA 评估标准，并且根据董事会认证的风湿病学家的临床检查发现患有跟腱炎，被纳入研究。结果：将这 10 名 SpA 患者的跟腱炎的 PA 和多普勒超声成像与 10 名健康志愿者的结果进行比较，导致应用 t 检验存在统计学显着差异 (p < 0.05)。结论：这项初步临床研究表明，基于 LED 的 PA 成像有望在风湿病门诊的门诊环境中对 SpA 肌腱端炎进行敏感和客观的评估。将这 10 名 SpA 患者的跟腱炎的 PA 和多普勒超声成像与 10 名健康志愿者的结果进行比较，导致应用 t 检验的统计学显着差异 (p < 0.05)。结论：这项初步临床研究表明，基于 LED 的 PA 成像有望在风湿病门诊的门诊环境中对 SpA 肌腱端炎进行敏感和客观的评估。将这 10 名 SpA 患者的跟腱炎的 PA 和多普勒超声成像与 10 名健康志愿者的结果进行比较，导致应用 t 检验的统计学显着差异 (p < 0.05)。结论：这项初步临床研究表明，基于 LED 的 PA 成像有望在风湿病门诊的门诊环境中对 SpA 肌腱端炎进行敏感和客观的评估。