现代医学中的核扫描、正电子发射断层扫描（PET）和磁共振成像（MRI）技术在提供组织形态和功能信息方面广泛应用，但在分辨率或成像深度上存在缺点。OCT技术基于低相干干涉原理，能同时实现高分辨率和大深度成像。

OCT是一种非接触、非侵入、无损伤的影像技术，结合了高纵向分辨率和高横向分辨率，可实现与活体组织病理学观察相同的作用。采用低能量近红外光源作为探测光，结合非损伤方式进行常规检测，不会对生物组织造成损伤，还能结合图像采集分析处理技术实现实时三维成像和定量分析，为医生诊断提供便利。

吉林省的苏李、宋凯文团队在《红外与激光工程》发表综述文章，介绍了经典OCT成像技术及其相关医疗应用技术，如SD-OCT、SS-OCT、aOCT、PS-OCT和D-OCT等，在呼吸系统、口腔、脑组织和肾脏等主要器官疾病检测中的应用。

呼吸道疾病和气道功能障碍会影响患者的生活质量，OCT成像技术在气道疾病的诊断中具有重要作用。

气道

阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）：OSA是一种常见的睡眠呼吸障碍，其特征是睡眠期间上气道的反复关闭。OCT可测量上气道维度，如口径和体积，揭示气道塌陷的病理生理学，还能结合内窥镜成像探针生成上气道的定量实时图像，确定形状和大小。新的LR-OCT系统可生成人体上气道的精确3D解剖结构模型，用于确定阻塞部位。aOCT可获取气道横截面积（CSA）以及前后（AP）和横向直径，还能解析由于外部因素导致的气道大小和形状的动态变化。SS-aOCT可用于上气道管腔成像，展示气道幻影的精确3D管腔重建。

上气道LR-OCT成像

声门下显微解剖：目前，没有成像模态能在儿童插管时对声门下显微解剖进行体内表征以识别声门下狭窄（SGS）的早期迹象。FD-OCT可用于长期插管且有获得声门下狭窄（SGS）风险的新生儿声门下的连续监测，识别声门下的隐匿性上皮下病理，帮助新生儿科医生管理气道，减少声门下溃疡和瘢痕形成的发生率。

儿童声门下的OCT图像，以（A）极坐标和（B）笛卡尔坐标的裁剪片段表示。

气道重塑和哮喘：慢性呼吸系统疾病患者气道壁成分的结构变化和增厚（即气道重塑）会导致许多不良后果。极化敏感OCT（PS-OCT）结合内窥镜成像探针可检测哮喘患者的平滑肌结构和功能，为哮喘患者气道平滑肌重塑的机制提供了体内见解。

烟雾和化学诱导的气道损伤：吸入性损伤的诊断是现代烧伤护理中一个尚未解决的主要问题，成像气道壁的亚表面结构对于检测气道损伤期间的异常非常重要。烟雾暴露和吸入风险会导致气道充血、水肿、脱落和坏死，气道黏膜厚度、黏液分泌和气道管腔变形等病理生理信息可提供呼吸疾病的早期诊断和预测。

（a）正常兔气道的体内OCT图像，（b）和（c）组织学，以及（d）支气管镜拍摄的气道图像。

改进的LR-OCT系统可用于定性和定量评估烟雾吸入损伤的进展，实时进行接近组织学等级的气道评估。OCT还可用于定量测量气道黏膜区域的急性和长期厚度变化，研究各种治疗干预在烟雾吸入和其他气道损伤中的有效性。此外，OCT可用于研究CF患者上气道黏膜的体内成像，以及区分人气道的复合微结构层并确定原位形态变化。

肺

用于人类支气管气道的诊断成像模态在分辨率和组织穿透深度方面不足以检测早期形态变化并区分实时肿瘤病理与非特异性畸变。OCT可用于实时近组织学成像支气管内病理，有望用于肺癌监测应用的诊断和治疗，还能够评估和区分肺实质与肺结节，为特发性肺纤维化（IPF）的诊断和治疗提供支持，也可用于检测和测量烟雾吸入和烧伤后气道黏膜厚度的区域变化，对急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的早期诊断具有潜力。

OCT有助于呼吸疾病的诊断，可对呼吸道内部进行成像，用于手术过程中并测量呼吸道厚度。科学家设计了如LR-OCT等高成像范围的OCT变体，OCT在临床应用中对许多肺部疾病的诊断起着最重要的作用。

口腔组织

人类口腔等腔体内的疾病是一个普遍而重大的医疗保健问题，对有效的诊断工具需求很高。使用3D OCT图像和相应的3D血管灌注图可识别健康人体各种腔组织区域的特征组织解剖结构和微血管结构，SD-OCT系统和口腔成像探针可用于可视化人口腔的微观结构形态和微血管OCT微血管造影可用于组织内的功能性血流成像。

口腔癌

口腔癌是全球第六大常见癌症，主要见于中低收入国家。OCT可检测到癌组织中健康黏膜结构的破坏，在肿瘤的早期诊断和精确引导切除活检方面具有潜力，但目前作为快速癌症筛查技术的应用有限。荧光图像引导的OCT探针和可移动的OCT成像系统可用于口腔癌的筛查和诊断，PS-OCT仪器可用于口腔内的广域体内成像。

牙科

牙科对OCT的研究已成为一个重要的研究方向。OCT系统可帮助牙医实时评估剩余牙本质厚度，避免在牙科手术中打开牙髓腔。

颊粘膜的面对OCT图像：（a）健康组织和（b）口腔鳞状细胞癌

OCT可用于鼻腔和支气管疾病监测，对口腔疾病的诊断可进行无创实时的组织采集和血管3D成像。

肾脏

OCT可对完整的人体肾脏进行无创、及时的高分辨率3D成像，展示使用OCT对供体肾脏结构进行成像的潜力，评估器官活力或对急性肾损伤的反应，在确定肾细胞癌方面具有高诊断率，还可用于成像肾微结构，确定急性肾小管坏死（ATN）的程度，检测健康和肾炎小鼠肾脏之间的组织特性差异。

a）健康和（b）肾病肾的典型OCT图像

脑组织

OCT血管造影术对脑灌注的准确量化对于理解脑血管病理生理学很重要，3D多普勒OCT（D-OCT）可用于确定高血压大鼠在应激相关脑出血发展不同阶段的动脉和静脉脑循环变化的特殊性，OCT还可用于显示脑动脉壁，研究血管壁与血流之间的流体结构相互作用，以及对小鼠中动脉闭塞的脑血流灌注进行评估。此外，多普勒OCT技术可用于对小鼠体内水中毒模型进行3D成像和分析脑血流，检测体内光学变化的发生。

（a）小鼠大脑的OCT结构图像。（b）（a）的OCT血流图像。（c）（b）的En面部MIP图像。（d）Otsu方法的分割结果。（e）常见阈值分割。

体外组织学和OCT切片描绘了具有不同形状的同一血管部分

（a）SD-OCT设置的示意图；（b）体内小鼠大脑的二维OCT矢状图像，其中S：头骨，CTX：大脑皮层，CC：血管和刻度条：0.5mm；（c）从OCT体积扫描渲染的体内小鼠大脑的3D体积

皮肤

SD-OCT系统可用于检测健康皮肤和不同皮肤病变（如发育异常（AK）、鲍文病（BD）和基底细胞癌（BCC））的皮肤结构成像，OCT和多普勒OCT可通过手持探针快速分辨浅表皮中的毛细血管形态，OCT还可用于提供可靠的定量皮肤表面粗糙度，振动OCT可用于表征皮肤细胞外基质的大分子成分。

正常（左）和疤痕（右）皮肤的横截面OCT图像

肠道和胃部器官

OCT可用于食管切除和胃管重建术中的血流检测，成像和量化灌注，SD-OCT可用于成像肠道黏膜细胞的细胞级结构，超高速内镜OCT成像系统可用于临床胃肠病学，实现微血管的3D可视化。

离体正常大鼠结肠的横截面图像。（a）离体结肠粘膜的代表性横截面OCT图像。（b）大鼠结肠组织的代表性横截面组织学。

OCT可高分辨率成像神经和血管的横截面，为解决脑损伤提供帮助，有效提高血管血流的三维成像灵敏度并成像脑水肿模型，为临床医生和研究人员提供人体皮肤的微米分辨率横截面图像，显示皮肤定量拓扑结构和体积皮肤解剖结构，实时显示微观结构以检测肾细胞癌，SD-OCT可用于成像肠道黏膜细胞以解决胃部问题。

内容来源：

苏李,宋凯文,吕沛桐,王浩然,孙铭阳,张晓彤,张天瑜.光学相干层析成像技术在器官疾病诊断上的应用[J].红外与激光工程,2022,51(10):20210803.Li Su,Kaiwen Song,Peitong Lv,Haoran Wang,Mingyang Sun,Xiaotong Zhang,Tianyu Zhang.Optical coherence tomography technology for diagnosis of diseases in organs[J].Infrared and Laser Engineering,2022,51(10):20210803.