光コヒーレンストモグラフィー (OCT) は、体内の構造の顕微鏡解像度の画像を提供する、急速に進化している医療画像技術です。 過去数十年にわたり、OCT デバイスは卓上研究ツールからポータブル臨床機器へと劇的に進歩し、患者ケアを大幅に改善しました。 この記事では、最新の光コヒーレンス断層撮影装置の機能とその有望なアプリケーションについて探っていきます。
OCT とは何ですか?またその仕組みは何ですか?
OCT は光を利用して、光散乱サンプル内からマイクロメートルスケールの解像度の断面画像または 3 次元画像をキャプチャします。これは超音波イメージングと同様ですが、解像度が高くなります。 これは、エコー時間遅延と反射光または後方散乱光の大きさを測定することによって機能します。 通常、スーパールミネッセント ダイオードまたはブロードバンド レーザーなどの低コヒーレンス光源は、光ファイバー カプラーによってリファレンス アームとサンプル アームに分割される光を放射します。 サンプルアーム内の光は組織と相互作用して散乱し、一方、参照光は参照ミラーで反射します。 サンプル光波と参照光波の干渉が検出され、強度測定値を使用して画像が再構成されます。 分光計を使用した最新のフーリエドメイン OCT システムは、以前のタイムドメイン方式と比較して、より速い取得速度と優れた感度を実現します。 この技術により、さまざまな用途で 2 ～ 3 mm の深さの組織微細構造を非侵襲的に視覚化できます。
眼科用途
OCT イメージングは、網膜疾患の診断と管理において眼科に革命をもたらしました。 ハンドヘルドポータブル OCT デバイスにより、加齢黄斑変性症や緑内障などの病気のポイントオブケア画像化とモニタリングが可能になりました。 スイープソース OCT は、1 秒あたり最大 300,000 A スキャンの超高速収集を提供し、網膜と前眼部の詳細な体積スキャンを可能にします。 OCT 血管造影は網膜血管構造を視覚化し、糖尿病や網膜静脈閉塞のスクリーニングに役立ちます。 人工知能の発展に伴い、OCT イメージングは、網膜層の厚さなどのパラメーターの定量分析を使用した自動スクリーニング、診断、疾患モニタリングに使用されています。 高速カメラによる前眼部イメージングの新しいアプリケーションにより、角膜や水晶体などの構造に関する詳細な情報が得られます。 眼科クリニックでの OCT の普及は世界的にその多大な価値を浮き彫りにしています。
心臓病学と血管画像処理
血管内 OCT は、15 μm 未満の解像度で冠状血管をカテーテルベースでイメージングするための重要な方法です。 キャップの厚さの測定、形態分類、ステント展開の検証とともに、アテローム性動脈硬化プラークの詳細な視覚化を提供します。 新しいバルーンおよびガイドワイヤ技術により、末梢動脈および静脈の画像化も可能になりました。 冠動脈および末梢動脈の巨視的 OCT 血管造影により、造影剤を使用せずに血流を非侵襲的に評価できます。 経皮的高解像度 OCT は、末梢血管疾患の画像化やバルーン血管形成術やステント留置術などの治療の評価にも登場しています。 心臓専門医は、OCT を使用してアテローム性動脈硬化症の病期、血栓負荷、血管解剖、移植片の開存性をミクロンレベルの解像度で評価し、低侵襲手術の指針を得ることができます。
消化器内視鏡検査
OCT を現在の内視鏡技術に統合すると、組織のサンプリングや染色を行わずに消化管の顕微鏡イメージングが可能になります。 前癌状態を特定し、消化器癌の境界を描写し、微妙な粘膜異常を検出し、治療反応を監視します。 バルーンまたはカテーテル プローブを備えた内視鏡 OCT システムは、標準的な内視鏡検査で特定された疑わしい病変のターゲットを絞った表面下のイメージングを提供します。 蛍光イメージングと OCT 血管造影を組み込んだデュアルモダリティ システムにより、異形成および早期がんの検出感度がさらに向上します。 OCT 内視鏡検査は、小型化されたプローブによる迅速な容積測定スキャンにより、侵襲性を最小限に抑えながらスクリーニングと診断を進歩させることを約束します。 多くのセンターは、管腔内の視覚化を改善するために、食道から結腸までの OCT アプリケーションを積極的に研究しています。
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新たなアプリケーション
OCT は、確立された用途を超えて、新たな領域への拡大を続けています。 皮膚科 OCT は、肌の質感、水和レベル、メラノサイトの分布などの皮膚の特徴を定量的に評価します。 非侵襲的な皮膚がんのスクリーニングと治療結果のモニタリングに期待が寄せられています。 術中 OCT は、比類のない光学的切片で網膜、脳、脊髄などの組織を視覚化することにより、神経外科手術の手順をガイドします。 新しい構成により、光を弱く散乱する組織を介した 3 次元の表面下のイメージングが可能になり、歯科、筋骨格の評価、腫瘍辺縁分析での役割が見出されます。