科研進展

Biomedical Optics Express|深圳先進院龔小競團隊發布首個小動物子宮內OCT-超聲雙模內窺鏡及子宮內膜活體評估結果

時間:2022-04-11  來源:醫工所 文本大?。骸?a href="javascript:doZoom(16)">大 |  | 】  【打印

  近日,中國科學院深圳先進技術研究院生物醫學光學與分子影像中心龔小競研究員團隊與南華大學附屬第一醫院醫學影像研究所陳智毅教授團隊合作,在國際著名生物醫學光學期刊Biomedical Optics Express上發表了題為In vivo evaluation of endometrium through dual-modality intrauterine endoscopy的文章,報道了世界上首個在小動物子宮內實現活體成像的雙模態內窺系統及子宮內膜的量化評估方法。該論文在生殖健康領域的重要價值得到期刊認可,獲得期刊官方推薦(Editor’s Pick),并受到美國光學學會新聞部報道Dual-Mode Endoscope Offers Unprecedented Insights into Uterine Health。助理研究員張進珂博士為論文第一作者,龔小競研究員、陳智毅教授和解志華副研究員為共同通訊作者。 

  目前,我國育齡夫婦的不孕不育率已經攀升至18%。成功的妊娠取決于胚胎質量、子宮內膜的接受能力以及胚胎和子宮內膜上皮之間的相互作用。除了提高胚胎質量外,準確評估子宮內膜容受性也具有重要意義。在胚胎著床失敗的案例中,子宮內膜容受性異常的情況占67%,被普遍認為是影響妊娠的關鍵因素。因此,開發高效、準確的子宮內膜容受性評估技術是目前生殖健康領域的關鍵需求。 

  目前,臨床實驗和病理研究發現,獲取全面的宮腔信息,如宮腔內異常、子宮內膜厚度、內膜回聲模式和內膜表面損傷等,是精準評估子宮內膜容受性的核心前提。但是,現在臨床上常用的技術,難以滿足這一關鍵需求。比如,宮腔鏡僅能觀察到子宮內膜表面,但缺乏深度信息,也無法看到內膜下的形態變化;經陰道超聲能獲取子宮內膜厚度分布等整體信息,但分辨率和靈敏度較低,無法提供內膜缺陷的精細信息。所以,目前臨床缺乏一種可以全面獲取子宮內膜和腔體信息的評估技術。 

 

圖1: 新西蘭大白兔子宮在超聲模態(左)與OCT模態(中)下的橫截面圖像及子宮內膜三維展開圖(右)

  針對這一臨床問題,研究團隊開發了一種基于OCT/超聲的雙模態內窺成像系統。該系統可以獲取整個子宮內膜、從表面到深層的三維信息,其中OCT可以實現內膜的精細成像,超聲可以實現內膜的整體成像;并且基于該系統,實現了對子宮內膜損傷的量化評估分析。 

  在子宮內膜損傷模型兔中,該雙模態內窺系統實現了世界上首個小動物活體內窺成像,并區分了健康和受傷的子宮內膜組織。而量化評估分析的結果進一步證明,結合兩種模態,相對單個模態,明顯提升了對內膜損傷評估的準確性。本工作論證了該技術用于評估子宮內膜容受性的價值,并展現出應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) 通過雙模態獲取的信息可以判斷子宮內膜的損傷程度,驗證了雙模態的必要性

 

3: a)雙模態探頭示意圖; b) 新西蘭大白兔子宮內活體OCT/超聲成像實驗圖

  該系列研究工作得到了國家自然基金、廣東省、深圳市等科技項目的資助。同時得到了我院與東莞市杜氏誠發精密彈簧有限公司合作創建的“醫用介入器械聯合實驗室”的大力支持。  

原文鏈接:https://doi.org/10.1364/BOE.453191

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