內窺OCT是OCT技術的重要分支，在內窺OCT之前，廣為應用的醫學內窺鏡主要有熒光成像內鏡、白光成像內鏡和超聲成像內鏡等，雖然這些內窺鏡都可以在不同臨床領域實現不同的診斷功能，但是它們的分辨率達不到檢測細胞的微米量級的要求。隨著OCT技術的發展，OCT作為一種新興的高分辨率、非接觸式斷層成像技術，空間分辨率可以達到10μm，成像深度為1~3mm。人們漸漸認識到OCT在內窺領域的應用前景，并且嘗試將內窺OCT作為傳統內窺探測方法以外輔助診斷的一種手段。OCT的高分辨率使內窺OCT在檢測組織的早期異化和癌變等微小變化時有特別的優勢，同時也能夠獲取那些不易被發現或者難以取樣的組織的形態信息，因此今天讓我們盤點一下內窺OCT的臨床研究與應用吧！

 

心血管系統
 

在內窺OCT的臨床應用場景中，目前最常見的領域便是心血管系統的血管內OCT成像，此技術能夠提供冠狀動脈壁內微觀結構的三維數據，可用于指導介入手術如血管支架等，并提供有關動脈粥樣硬化病變的診斷信息。可幫助進行如鈣化，膽固醇結晶，血栓，等斑塊類型的判別。
 

圖一：人體內的冠狀動脈斑塊OCT圖像。（A）內膜增生的動脈壁。（B）纖維斑塊內膜增厚。（C）鈣化斑塊，顯示邊界清晰的異質信號不良區域（橙色箭頭）。（D）OCT纖維動脈瘤，顯示信號差的區域，邊界定義不清（黃色箭頭），與脂質一致，并覆蓋組織，稱為纖維帽（紅色箭頭）。
 

消化道系統
 

OCT在胃腸道研究中具有廣泛的應用，常被應用于檢查和輔助診斷食管，大腸，十二指腸，膽管等。主要應用于消化道不同位置息肉與癌癥的鑒別與診斷，對于癌癥的早期篩查具有重大作用。OCT在胃腸道中研究最多的應用是診斷Barrett食道（BE），這是食管遠端（GEJ）附近胃返流引起的正常鱗狀粘膜向腺粘膜的惡變。該腺粘膜可發生腫瘤轉化為食道腺癌（EAC）。在食管癌癥早期不易發覺一直是此類癌癥死亡率高的原因之一，而目前的檢查方法需要進行活檢等操作難度極大并且麻煩，而OCT技術的應用使得其疾病的早期篩查成為了可能。

 

圖二：（A）正常鱗狀上皮（bar = 500μm）的OCT圖像顯示5層外觀（從上到下：上皮，固有層，肌層粘膜，粘膜下層和固有肌層）。（B）具有“凹坑和隱窩”結構的胃粘膜的OCT圖像。（C）BE的OCT圖像，具有不規則的粘膜表面，沒有分層或凹坑和隱窩結構。（D）具有粘膜下腺的BE的OCT圖像（帶圓圈）。


 在十二指腸的監測中OCT可以清晰地顯示腸絨毛，以及使用多普勒OCT進行的絨毛微血管形成。可以顯著提高乳糜瀉的診斷能力。

 

圖三：OCT可見十二指腸絨毛
 

       
OCT在胃腸道中的另一個重要潛在應用是結腸息肉的鑒定和診斷。目前的診斷方式是將內窺鏡下觀察到的息肉從結腸中取出，然后通過組織病理學檢查來確定它們是惡性腫瘤（腺瘤）還是良性腫瘤（增生xingxi肉）。但在某些情況下，這種辦法卻不適用。在一些息肉很多的患者中，例如患有家族xingxi肉病綜合征或潰瘍性結腸炎的患者，將所有息肉從患者體內取出是很困難的。另外，一些病變，最常見的是無柄的鋸齒狀腺瘤，不易通過內窺鏡檢查鑒定出來，因此常常被遺漏。由于這些原因，OCT這樣的顯微技術鑒定和診斷結腸病變就變得十分需要和迫切了。

圖四：增生xingxi肉（A-C）和腺瘤xingxi肉（D–F）的OCT圖像和相應組織學圖像。

 

膽管OCT成像的主要應用是鑒別膽管狹窄的性質，其可能是原發癌（膽管癌），轉移性癌，原發性硬化性膽管炎，原發性膽汁性肝硬化或其他由膽結石等引起的炎癥。當前的研究方法主要包括內窺鏡逆行胰膽管造影（ERCP）或帶刷活檢的膽道內窺鏡檢查，但以上兩種方法仍有一定的缺陷，因為病理通常位于表面以下，無法通過這些技術看到。OCT的研究數據表明，不同類型的狹窄確實具有明顯的微觀形態特征。OCT很有可能成為膽管檢查中一種有價值的輔助技術，以區分不確定的膽道狹窄。

 

圖五：（A）膽囊切除術后良性狹窄患者膽總管的徑向OCT圖像。探頭被內窺鏡逆行胰膽管造影導管（箭頭）包圍。（B）OCT標準-中間層中包含較大的非反射區域-提示腫瘤血管。并進行了軸向截面成像和縱向重構圖像。

 

肺氣道呼吸系統
 

OCT導管通過支氣管鏡的工作通道將其引入麻醉下的癌癥患者支氣管腔。OCT結果表明，腫瘤的特征在于分布不均，高散射區域以及正常粘膜和粘膜下層的均質外觀消失。經過這項早期的可行性研究結果表明，OCT能夠根據上皮厚度和表面成熟度的逐漸增加，將正常組織，增生或化生的異型增生和癌區別開來，但是，無法區分高度異型增生和原位癌。

 

圖六：（A，B）正常健康的人支氣管的代表性OCT圖像（上）和相應的標準組織學切片（H＆E染色；原始放大倍數，x20，下）在基底膜頂部顯示單層上皮（e） （bm）和上黏膜下層；（C，D）有化生的區域；（E，F）中度不典型增生的區域；（G，H）原位癌的區域。OCT圖像中的每個校準標記等于1mm。

 

氣道重塑是對諸如慢性阻塞性肺疾病（COPD）和哮喘等疾病的早期發現和預后評估的關鍵功能。在功能異常之前，可以通過OCT檢測出晚期COPD患者氣道的結構變化。對COPD疾病患者的氣道尺寸（如管腔和壁面積）進行OCT測量，結果顯示，OCT與CT的結果具有很強的相關性，CT是目前用于評估外科標本的病理學分析的常用手段。在COPD患者和肺結節患者中的外周氣道檢查中也發現，OCT和CT圖像的管腔直徑和壁厚直徑之間也有很強的相關性。在另一項研究中，通過將OCT探針插入當前或以前吸煙者的氣道中，評估OCT測量結果的可重復性。OCT還用于研究2例哮喘患者在支氣管熱成形術之前和之后2年的組織重塑，比較了治療和未治療患者的氣道厚度減少。

 

圖七：支氣管內OCT，組織學和CT測量相匹配。（A）OCT測量圖像；（B）組織學測量圖像；（C）CT測量圖像。

 

通過上文我們了解了內窺OCT在多器官及結構方面的應用，不僅如此在子宮，尿道，喉，耳道等位置也具有大量的應用研究和探索，隨著OCT技術的不斷發展其更多的臨床和科研應用逐漸被發掘，相信其技術能把目前的臨床內窺檢查帶上一個新的臺階。

 

參考文獻

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