3月3日下午,南京信息工程大学-中大医院智慧医疗研究院特邀新加坡南洋理工大学刘琳波教授来校作学术报告,报告题目为“微米分辨率OCT技术及应用”。我校人工智能学院(未来技术学院)副院长、智慧医疗研究院执行院长徐军教授主持本次报告会,会议采用线下+线上(腾讯会议和蔻享学术)结合的方式,参会的教师、学生共40余人。
刘琳波教授的报告主要分为以下三个方面:(1)光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography, OCT)的简介和应用场景;(2)现有OCT技术应用的瓶颈以及微米分辨率OCT(Micro-OCT)的创新点;(3)团队相关实验工作。
首先,刘教授介绍了OCT检查的优势,即它不同于有创的病理检查,它是一种无损、无辐射、非接触的断层成像技术,更易于被患者所接受,并且OCT能够提供微米级的空间分辨率和毫米级的穿透深度,非常适合人体粘膜层的高速、大范围成像,所以广泛应用于粘膜疾病的临床诊断。接下来,刘教授分析了现有OCT技术应用的瓶颈,其中之一是其有限的空间分辨率(5-10微米),无法清晰分辨大部分人体细胞和亚细胞结构(1-2微米),而刘教授团队所研究的Micro-OCT是一种1微米级分辨率的OCT技术,这种技术通过采用干涉光谱拼接等方法能够达到1微米级的轴向分辨率,同时通过多孔径合成和数字重聚焦技术,提高了横向分辨率和扩展焦深。
报告中,刘教授介绍了他们在南洋理工大学团队已经基于Micro-OCT技术进行了一系列动物和人体实验以验证这个先进的成像技术,包括针对动物子宫颈上皮和膀胱动脉外膜,以及针对人体动脉的成像等。这些实验成功证明Micro-OCT能够清晰分辨多种上皮组织的亚细胞结构。同时,得益于分辨率的提高,Micro-OCT可以检测到气管中的纤毛并捕捉到它的运动形态,这为开展黏膜清除机制的相关研究提供技术支持。不仅如此,这些实验实验还进一步表明了Micro-OCT能够清晰分辨正常、低度上皮内瘤变和高度上皮内瘤变的细胞学特征,这对早期癌症的筛查和诊断领域具有潜在的应用价值。
报告的最后,刘教授向我们讲述当前Micro-OCT仍然面临的三大技术瓶颈:1)高横向分辨率与成像景深的限制问题;2)光学元件和成像组织引起的相差畸变对图像质量的影响;3)成像穿透深度不足的问题。为了降低上述情况对图像的影响,刘教授团队分别开展了相应的系统优化研究,旨在进一步推动Micro-OCT在实际临床上的应用。同时,随着人工智能技术的发展,刘教授也期待在以后的研究中能够结合机器学习技术,帮忙提高成像系统的性能。
报告期间学术氛围浓厚,东南大学附属中大医院介入与血管外科张毅主任以及中国医学科学院皮肤病医院病理科姜祎群主任就感兴趣的问题通过线上与刘教授进行了深入的讨论和交流。线下参会的师生也踊跃提问,刘教授也针对问题一一做出了细致的回答。同时对Mico-OCT成像技术未来的发展方向,以及在临床皮肤疾病的检测、消化系统疾病的早癌筛查,以及眼科领域的潜在应用等相关合作进行了深刻的探讨。
刘琳波教授简介:
刘琳波博士系新加坡南洋理工大学电气及电子工程学院、化工与生物医学工程学院副教授。新加坡国立大学生物工程博士。2011年获哈佛医学院麻省总医院医学发现博士后奖。长期从事高分辨率光学相干层析成像技术研究,是Micro-OCT技术的主要发明人。当前主要研究方向为用于早期癌症诊断的亚细胞分辨率OCT技术。在Nature Medicine、Optica等杂志发表SCI论文70余篇,申报国内外发明专利11项,其中6项获得授权,2项签署使用许可协议。
图/罗月梅 文/罗月梅