深圳先進(jìn)院龔小競(jìng)團(tuán)隊(duì)發(fā)布首個(gè)小動(dòng)物子宮內(nèi)OCT-超聲雙模內(nèi)窺鏡及子宮內(nèi)膜活體評(píng)估結(jié)果
近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院生物醫(yī)學(xué)光學(xué)與分子影像中心龔小競(jìng)研究員團(tuán)隊(duì)與南華大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像研究所陳智毅教授團(tuán)隊(duì)合作，在國(guó)際著名生物醫(yī)學(xué)光學(xué)期刊Biomedical Optics Express上發(fā)表了題為“In vivo evaluation of endometrium through dual-modality intrauterine endoscopy”的文章，報(bào)道了世界上首個(gè)在小動(dòng)物子宮內(nèi)實(shí)現(xiàn)活體成像的雙模態(tài)內(nèi)窺系統(tǒng)及子宮內(nèi)膜的量化評(píng)估方法。該論文在生殖健康領(lǐng)域的重要價(jià)值得到期刊認(rèn)可，獲得期刊官方推薦（Editor’s Pick），并受到美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)新聞部報(bào)道（Dual-Mode Endoscope Offers Unprecedented Insights into Uterine Health）。助理研究員張進(jìn)珂博士為論文第一作者，龔小競(jìng)研究員、陳智毅教授和解志華副研究員為共同通訊作者。
目前，我國(guó)育齡夫婦的不孕不育率已經(jīng)攀升至18%。成功的妊娠取決于胚胎質(zhì)量、子宮內(nèi)膜的接受能力以及胚胎和子宮內(nèi)膜上皮之間的相互作用。除了提高胚胎質(zhì)量外，準(zhǔn)確評(píng)估子宮內(nèi)膜容受性也具有重要意義。在胚胎著床失敗的案例中，子宮內(nèi)膜容受性異常的情況占67%，被普遍認(rèn)為是影響妊娠的關(guān)鍵因素。因此，開(kāi)發(fā)高效、準(zhǔn)確的子宮內(nèi)膜容受性評(píng)估技術(shù)是目前生殖健康領(lǐng)域的關(guān)鍵需求。
目前，臨床實(shí)驗(yàn)和病理研究發(fā)現(xiàn)，獲取全面的宮腔信息，如宮腔內(nèi)異常、子宮內(nèi)膜厚度、內(nèi)膜回聲模式和內(nèi)膜表面損傷等，是精準(zhǔn)評(píng)估子宮內(nèi)膜容受性的核心前提。但是，現(xiàn)在臨床上常用的技術(shù)，難以滿(mǎn)足這一關(guān)鍵需求。比如，宮腔鏡僅能觀察到子宮內(nèi)膜表面，但缺乏深度信息，也無(wú)法看到內(nèi)膜下的形態(tài)變化；經(jīng)陰道超聲能獲取子宮內(nèi)膜厚度分布等整體信息，但分辨率和靈敏度較低，無(wú)法提供內(nèi)膜缺陷的精細(xì)信息。所以，目前臨床缺乏一種可以全面獲取子宮內(nèi)膜和腔體信息的評(píng)估技術(shù)。
圖1: 新西蘭大白兔子宮在超聲模態(tài)（上）與OCT模態(tài)（中）下的橫截面圖像及子宮內(nèi)膜三維展開(kāi)圖（下）
針對(duì)這一臨床問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種基于OCT/超聲的雙模態(tài)內(nèi)窺成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以獲取整個(gè)子宮內(nèi)膜、從表面到深層的三維信息，其中OCT可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)膜的精細(xì)成像，超聲可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)膜的整體成像；并且基于該系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)子宮內(nèi)膜損傷的量化評(píng)估分析。
在子宮內(nèi)膜損傷模型兔中，該雙模態(tài)內(nèi)窺系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了世界上首個(gè)小動(dòng)物活體內(nèi)窺成像，并區(qū)分了健康和受傷的子宮內(nèi)膜組織。而量化評(píng)估分析的結(jié)果進(jìn)一步證明，結(jié)合兩種模態(tài)，相對(duì)單個(gè)模態(tài)，明顯提升了對(duì)內(nèi)膜損傷評(píng)估的準(zhǔn)確性。本工作論證了該技術(shù)用于評(píng)估子宮內(nèi)膜容受性的價(jià)值，并展現(xiàn)出應(yīng)用于生殖健康以及診斷子宮其他疾病的臨床潛力。
圖2: a) 子宮內(nèi)膜損傷模型兔的OCT/超聲圖像及其圖像分割和量化方法; b) 通過(guò)雙模態(tài)獲取的信息可以判斷子宮內(nèi)膜的損傷程度，驗(yàn)證了雙模態(tài)的必要性
圖3：雙模態(tài)探頭示意圖
該系列研究工作得到了國(guó)家自然基金、廣東省、深圳市等科技項(xiàng)目的資助。同時(shí)得到了我院與東莞市杜氏誠(chéng)發(fā)精密彈簧有限公司合作創(chuàng)建的“醫(yī)用介入器械聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”的大力支持。
