1. «Место оптической когерентной томографии
среди современных методов интроскопии»
модификация раздела лекции
ИНТРОСКОПИЯ:
ПРИНЦИПЫ, ПРИБОРНЫЕ РЕШЕНИЯ,
ПРИМЕНЕНИЯ
В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ
Шахова Наталия Михайловна
Институт прикладной физики РАН,
Нижегородская государственная медицинская академия

2. содержание
• Что такое интроскопия?
• Виды интроскопии
• Оптические методы интроскопии
Оптическая когерентная томография - ОКТ
Оптическая диффузионная спектроскопия - ОДС
Диффузионная флуоресцентная томография - ДФТ
Компьютерная оптическая проекционная томография - КОПТ
Оптоакустическая томография
Конфокальная микроскопия

3. Интроскопия - лат. intro — внутри, др.-греч. σκοπέω — смотрю,
внутривидение
Неразрушающее (неинвазивное) исследование внутренней структуры
объекта и протекающих в нём процессов с помощью
звуковых волн (в том числе ультразвуковых и сейсмических),
электромагнитного излучения различных диапазонов,
постоянного и переменного электромагнитного поля,
потоков элементарных частиц
более широко, так как интроскопия не только медицинская, например
дефектоскопия
Медицинская визуализа́ция — раздел медицинской диагностики,
занимающийся неинвазивным исследованием организма человека при
помощи физических методов с целью получения изображения внутренних
структур. В частности, могут использоваться звуковые волны (главным
образом ультразвук), электромагнитное излучение различных диапазонов,
постоянное и переменное электромагнитное поле, элементарные частицы,
излучаемые радиоактивными изотопами (радиофармпрепаратами).
более широко, так как включает эндоскопию и флуоресцентный имиджинг
Биоимиджинг

4. глубина
разрешающая способность
ex vivo
гистология, электронная микроскопия
in vivo
КТ, ЯМР, ПЭТ, УЗИ, ОДС, ФДТ
большая глубина и небольшое пространственное разрешение (мм)
ОКТ, конфокальная микроскопия
малая глубина и большое пространственное разрешение (мкм)

5. высокая информативность и минимальное повреждающее
действие
в
сочетании
с
портативностью,
удобством
эксплуатации и относительной дешевизной
• развитие источников лазерного излучения с уникальными свойствами
• используемый диапазон зондирующего излучения сравнительно глубоко (до нескольких сантиметров)
проникает в биоткань и одновременно является неинвазивным вследствие малой величины энергии
оптического кванта и незначительной мощности (несколько милливатт)
• чрезвычайное разнообразие оптических коэффициентов рассеяния и поглощения внутренней
структуры биологических объектов - высокий контраст различных элементов изображения
• использование различных длин волн - различное пространственное разрешение оптических
методов, возможность исследования биологических объектов на различных уровнях - от клетки до
целого органа, - разномасштабная визуализация
• основное препятствие - сильное светорассеяние излучения в биоткани
• различные схемы селекции фотонов, способ детектирования информативного сигнала,
инструментальная реализация прибора, методика применения – соответствующая технология

6. оптическая когерентная томография
•принцип
OКT
–
интерферометрическое
детектирование
обратно
рассеянного
света
ближнего ИК диапазона
•принцип ОКТ подобен B-скану ультразвука
•оптическое изображение формируется за счет
различия оптических свойств внутритканевых
элементов (коэффициента обратного рассеяния
тканей)
•длина волны излучения - 1280 нм
•разрешение
по глубине - 15 мкм, латеральное – 30 мкм
•время получения ОКТ изображения размером
200х200 пикселей - 1-3 секунды
•эндоскопический зонд 2,7 мм в диаметре
•глубина зондирования - до 2 мм
№ 29/13010104/6204-04

7. Модификации ОКТ зондов – совместимость с
эндоскопическим оборудованием
1 мм
Пункционный зонд
135мм
0.65 мм
Пункционный зонд для глазной хирургии
35мм
2.4 и 2.7 мм эндоскопические зонды

8. ОКТ-эндоскоп
Видеогастроскоп со стандартным
(1кадр/сек) ОКТ и 2.4 мм встроенным
зондом ( 2007)
Видеогастроскоп со скоростным ОКТ (816 кадров/сек) и 2.1 мм встроенным
зондом ( 2008)

9. оптическая когерентная томография
ТИПЫ ОКТ-ИЗОБРАЖЕНИЙ ШЕЙКИ МАТКИ
ДОБРОКАЧЕСТВЕННЫЙ
СОМНИТЕЛЬНЫЙ
ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЙ
Потеря структурности ОКТ изображения – универсальный признак малигнизации
голосовая складка
мочевой пузырь
прямая кишка

10. определение границ:
универсальный феномен обрыва (появления)
структурного изображения
шейка матки
голосовая складка
мочевой пузырь
прямая кишка
оптимизация органосохраняющих резекций

11. ПОКАЗАНИЯ К ОКТ
оптимизация прицельной биопсии
диагностика распространенности неопластических процессов по
линейным параметрам
дифференциальная диагностика сходных по внешним проявлениям
заболеваний различной природы
контроль проводимого лечения на всех его этапах
ОЦЕНКА ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
•Чувствительность
82-98 %
•Специфичность
71-98 %
•Индекс согласия респондентов
•Процент ошибок
0.65- 0.76
5-19 %

12. Оптимизация биопсии шейки матки
у пациенток репродуктивного возраста
Показания к биопсии: кольпоскопия - 83%; ОКТ - 38%
При доброкачественных состояниях “злой” тип ОКТ обнаружен только у 10.8%
При CIN I в 50% ОКТ «добро», при CIN III – только 1%
Быть или не быть?

13. ОКТ-лапароскопия в диагностике женского бесплодия
«Преобладание бессимптомных и субклинических
форм заболеваний представляет собой реальную
опасность репродуктивному здоровью населения,
способствует усугублению негативной
демографической ситуации в обществе»
Адамян Л.В., 2003
«ОКТ- многообещающая технология, потому что
может обеспечить изображение ткани in situ и в
режиме реального времени без необходимости
гистологической обработки материала»
(Fujimoto G.J., 2003)

14. ОКТ-лапароскопия в диагностике женского бесплодия
«невоспаление»
«воспаление»
эндометриоз
ОКТ- критерии ВЗОМТ и эндометриоза

15. .
ОКТ-планирование резекции шейки матки
Норма
Х
Вектор ОКТ-сканирования
Планируемый эктоцервикальный край
резекции (ПЭКР) - граница перехода
сомнительных и злокачественных ОКТизображений в доброкачественные

16. 0.65mm
Интраоперационный ОКТ-мониторинг
эндовитреальной хирургии отслойки сетчатки
35mm

17. Комбинация методов
•
•
•
ПЭТ и КТ – ПЭТ-КТ
Эндоскоп и ОКТ – ОКТ-эндоскоп
Эндоскоп и конфокальная микроскопия – конфокальный эндоскоп
Конфокальная эндомикроскопия Pentax

18. !!!???
Высокочастотный
ультразвук
Оптическая
когерентная
томография
Конфокальная микроскопия
(OКT)
1 cm
1 mm
Микроскопия
Макроскопия
• Реальное время
•Низкая
разрешающая
способность
•Неинвазивность
Мезоскопия
•Реальное время
• Более высокая
разрешающая
способность
•Неинвазивность
•Реальное время
•Самая высокая
разрешающая
способность
• Неинвазивность
•Только
верхние слои