内窥OCT是OCT技术的重要分支，在内窥OCT之前，广为应用的医学内窥镜主要有荧光成像内镜、白光成像内镜和超声成像内镜等，虽然这些内窥镜都可以在不同临床领域实现不同的诊断功能，但是它们的分辨率达不到检测细胞的微米量级的要求。随着OCT技术的发展，OCT作为一种新兴的高分辨率、非接触式断层成像技术，空间分辨率可以达到10μm，成像深度为1~3mm。人们渐渐认识到OCT在内窥领域的应用前景，并且尝试将内窥OCT作为传统内窥探测方法以外辅助诊断的一种手段。OCT的高分辨率使内窥OCT在检测组织的早期异化和癌变等微小变化时有特别的优势，同时也能够获取那些不易被发现或者难以取样的组织的形态信息，因此今天让我们盘点一下内窥OCT的临床研究与应用吧！
心血管系统
在内窥OCT的临床应用场景中，目前最常见的领域便是心血管系统的血管内OCT成像，此技术能够提供冠状动脉壁内微观结构的三维数据，可用于指导介入手术如血管支架等，并提供有关动脉粥样硬化病变的诊断信息。可帮助进行如钙化，胆固醇结晶，血栓，等斑块等类型的判别。
图一：人体内的冠状动脉斑块OCT图像。（A）内膜增生的动脉壁。（B）纤维斑块内膜增厚。（C）钙化斑块，显示边界清晰的异质信号不良区域（橙色箭头）。（D）OCT纤维动脉瘤，显示信号差的区域，边界定义不清（黄色箭头），与脂质一致，并覆盖组织，称为纤维帽（红色箭头）。
消化道系统
OCT在胃肠道研究中具有广泛的应用，常被应用于检查和辅助诊断食管，大肠，十二指肠，胆管等。主要应用于消化道不同位置息肉与癌症的鉴别与诊断，对于癌症的早期筛查具有重大作用。OCT在胃肠道中研究最多的应用是诊断Barrett食道（BE），这是食管远端（GEJ）附近胃返流引起的正常鳞状粘膜向腺粘膜的恶变。该腺粘膜可发生肿瘤转化为食道腺癌（EAC）。在食管癌症早期不易发觉一直是此类癌症死亡率高的原因之一，而目前的检查方法需要进行活检等操作难度极大并且麻烦，而OCT技术的应用使得其疾病的早期筛查成为了可能。
图二：（A）正常鳞状上皮（bar = 500μm）的OCT图像显示5层外观（从上到下：上皮，固有层，肌层粘膜，粘膜下层和固有肌层）。（B）具有“凹坑和隐窝”结构的胃粘膜的OCT图像。（C）BE的OCT图像，具有不规则的粘膜表面，没有分层或凹坑和隐窝结构。（D）具有粘膜下腺的BE的OCT图像（带圆圈）。
在十二指肠的检测中OCT可以清晰地显示肠绒毛，以及使用多普勒OCT进行的绒毛微血管形成。可以显著提高乳糜泻的诊断能力。
图三：OCT可见十二指肠绒毛
OCT在胃肠道中的另一个重要潜在应用是结肠息肉的鉴定和诊断。目前的诊断方式是将内窥镜下观察到的息肉从结肠中取出，然后通过组织病理学检查来确定它们是恶性肿瘤（腺瘤）还是良性肿瘤（增生性息肉）。但在某些情况下，这种办法却不适用。在一些息肉很多的患者中，例如患有家族性息肉病综合征或溃疡性结肠炎的患者，将所有息肉从患者体内取出是很困难的。另外，一些病变，最常见的是无柄的锯齿状腺瘤，不易通过内窥镜检查鉴定出来，因此常常被遗漏。由于这些原因，OCT这样的显微技术鉴定和诊断结肠病变就变得十分需要和迫切了。
图四：增生性息肉（A-C）和腺瘤性息肉（D–F）的OCT图像和相应组织学图像。
胆管OCT成像的主要应用是鉴别胆管狭窄的性质，其可能是原发癌（胆管癌），转移性癌，原发性硬化性胆管炎，原发性胆汁性肝硬化或其他由胆结石等引起的炎症。当前的研究方法主要包括内窥镜逆行胰胆管造影（ERCP）或带刷活检的胆道内窥镜检查，但以上两种方法仍有一定的缺陷，因为病理通常位于表面以下，无法通过这些技术看到。OCT的研究数据表明，不同类型的狭窄确实具有明显的微观形态特征。OCT很有可能成为胆管检查中一种有价值的辅助技术，以区分不确定的胆道狭窄。
图五：（A）胆囊切除术后良性狭窄患者胆总管的径向OCT图像。探头被内窥镜逆行胰胆管造影导管（箭头）包围。（B）OCT标准-中间层中包含较大的非反射区域-提示肿瘤血管。并进行了轴向截面成像和纵向重构图像。
肺气道呼吸系统
OCT导管通过支气管镜的工作通道将其引入麻醉下的癌症患者支气管腔。OCT结果表明，肿瘤的特征在于分布不均，高散射区域以及正常粘膜和粘膜下层的均质外观消失。经过这项早期的可行性研究结果表明，OCT能够根据上皮厚度和表面成熟度的逐渐增加，将正常组织，增生或化生的异型增生和癌区别开来，但是，无法区分高度异型增生和原位癌。
图六：（A，B）正常健康的人支气管的代表性OCT图像（上）和相应的标准组织学切片（H＆E染色；原始放大倍数，x20，下）在基底膜顶部显示单层上皮（e） （bm）和上黏膜下层；（C，D）有化生的区域；（E，F）中度不典型增生的区域；（G，H）原位癌的区域。OCT图像中的每个校准标记等于1mm。
气道重塑是对诸如慢性阻塞性肺疾病（COPD）和哮喘等疾病的早期发现和预后评估的关键功能。在功能异常之前，可以通过OCT检测出晚期COPD患者气道的结构变化。对COPD疾病患者的气道尺寸（如管腔和壁面积）进行OCT测量，结果显示，OCT与CT的结果具有很强的相关性，CT是目前用于评估外科标本的病理学分析的常用手段。在COPD患者和肺结节患者中的外周气道检查中也发现，OCT和CT图像的管腔直径和壁厚直径之间也有很强的相关性。在另一项研究中，通过将OCT探针插入当前或以前吸烟者的气道中，评估OCT测量结果的可重复性。OCT还用于研究2例哮喘患者在支气管热成形术之前和之后2年的组织重塑，比较了治疗和未治疗患者的气道厚度减少。
图七：支气管内OCT，组织学和CT测量相匹配。（A）OCT测量图像；（B）组织学测量图像；（C）CT测量图像。
通过上文我们了解了内窥OCT在多器官及结构方面的应用，不仅如此在子宫，尿道，喉，耳道等位置也具有大量的应用研究和探索，随着OCT技术的不断发展其更多的临床和科研应用逐渐被发掘，相信其技术能把目前的临床内窥检查带上一个新的台阶。
参考文献
Gora MJ, Suter MJ, Tearney GJ, Li X. Endoscopic optical coherence tomography: technologies and clinical applications [Invited]. Biomed Opt Express. 2017;8(5):2405-2444. Published 2017 Apr 7. doi:10.1364/BOE.8.002405
北京心联光电科技有限公司是一家专注于生命科学领域的国家级高新技术企业。成立之初，公司一直致力于将国际前沿影像学技术及产品引入国内生命科学科研领域，与国际品牌德国Bruker、英国Optoprobe、加拿大Photon等都有着紧密合作。现在，心联光电作为高科技技术国产化的一个参与者，从前沿技术引进到自主研发，已经拥有了一支具有多年研发、生产、销售于一体的核心团队。公司依托自主知识产权的光学相干断层扫描OCT、OCTA技术，通过技术创新实现了耳鼻喉科、皮肤、内窥等应用领域拓展，并已进入技术推广和临床申请阶段。
公司主要产品有小动物眼底相机,视觉电生理仪,自适应光学断层扫描系统,高光谱显微成像系统,视网膜成像系统,ISOCT眼科超显微成像系统,血管微循环活体监测系统,动物眼功能荧光实时监测系统,小动物身体组分分析系统,小动物组分分析仪,动物裂隙灯等以及相应的实验技术服务。
想了解更多动物实验的前沿仪器，OCT及OCTA前沿技术请咨询北京心联光电科技有限公司
官方网址：http://www.xinlianopto-elec.com
邮箱: info@iopto.cn
电话: 4006828786
热门跟贴