低成本、便携的OCT系统让OCT超越了眼科领域

研究人员已经开发出一种方法，可以在身体难以触及的部位(如关节)执行光学相干断层扫描(OCT)。这项进展有助于将这种高分辨率生物医学成像技术应用于新的外科和医学应用。

OCT可以以微米为单位对组织结构进行成像，这使得它成为观察组织中可能预示疾病或损伤的细微变化的理想工具。虽然OCT现在是眼科护理的标准，但制造一个高质量的、紧凑的、可以在体内使用的OCT仪器一直是一个挑战。

发表在光学学会(OSA)杂志上光学信，杜克大学的研究人员报告了他们如何使用刚性孔镜——本质上是一根薄透镜管——来传递红外线孔径镜的直径只有4毫米，使得设备的光束传输部分非常薄，而不牺牲成像性能。

研究小组负责人Evan T. Jelly说:“我们认为关节镜手术需要OCT图像引导，这是一种使用内窥镜处理关节损伤的微创手术。”“我们采用了之前开发的低成本OCT成像平台，并对其进行了调整，以满足这一应用的要求。”

通过内窥镜的OCT

此前，Jelly和他们的研究团队与Adam Wax合作开发了OCT系统，其成本仅为传统模型的一小部分。为了制作一种可用于评估关节软骨健康状况的OCT系统，他们创造了一种内窥镜传输系统，该系统使用一个刚性孔镜原型将组织的图像传递到光纤连接。该设备的前视图很窄，可以到达扫描患者的设备的大部分无法到达的结构和空腔。

研究人员设计了内窥镜OCT仪器来提供软骨厚度的实时定量信息，而不需要医生切割或损伤组织。这种类型的分析对于疼痛的关节状况很重要，比如骨关节炎，当软骨磨损变薄时就会发生。

研究人员用OCT仪器来测量猪膝盖软骨的厚度。因为猪的软骨与人类的软骨相似，这为该装置在人类身上的应用提供了初步的思路。该系统能够准确识别厚度小于1.1毫米的样本的骨-软骨界面。

随着进一步的发展，该设备有一天可能会让临床医生对关节问题提供侵入性更小的治疗。然而，首先，研究人员必须证明它可以成像较厚的样本，因为人类软骨比猪软骨略厚软骨。他们还想进一步改善手术中使用的人体工程学。

Jelly说:“通过开发一种新的便携式、低成本OCT，我们证明了这种成像方法的成功将不再局限于眼科应用。”“有了一些工程专业知识，这种OCT平台可以适应广泛的临床需求。”

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