利用OCT和AI技術，為傷口愈合研究提供新視角

杜克大學的一個研究團隊與諾基亞貝爾實驗室合作，對傷口愈合的過程獲得了新的認識。傳統上，臨床醫生很難監測這一自然過程，因為活檢具有侵入性會破壞傷口部位，而大多數能勝任這項工作的光學醫療成像設備又大又復雜。

這項發表在《細胞生物材料》期刊上的新研究表明，將光學相干斷層掃描（OCT）成像與基于人工智能的圖像分析相結合的方法，能夠準確、客觀地測量傷口隨時間推移的愈合進度。

經水凝膠處理的傷口

利用這種新方法，研究人員還證明，一種正在研發中用于改善傷口愈合的水凝膠，當其具有更硬（而非更柔韌）的力學性能時，效果更好。該項目評論稱，這些結果共同構成了“對臨床醫生和研究人員來說均在挑戰性領域的一舉兩得的好消息”。

杜克大學的Sharon Gerecht表示：“傷口愈合是一個復雜的過程，表面所見并不總能反映皮下正在發生的情況。十多年來，實驗室一直在研發基于水凝膠的療法，以引導組織愈合和再生。與諾基亞貝爾實驗室的合作使我們能夠結合先進的光學成像和人工智能技術，從而對生物材料如何在表面之下誘導愈合獲得了前所未有的認識。”

這個新平臺集成了傳統OCT和量化散斑方差OCT（qSV-OCT），后者能夠捕捉來自紅細胞的散斑圖案。OCT可以提供無需標記、微米級深度分辨的組織微觀結構成像，而qSV-OCT則通過檢測流動血細胞引起的散斑運動波動，來實時記錄血管活動。

更硬的水凝膠促進更快愈合
研究團隊的OCT數據被輸入到定制的人工智能驅動分析方法中，該方法基于在實驗室獲取的成像數據集進行訓練。這種分析能夠自動量化組織結構和血管動態隨時間的變化，并客觀評估愈合程度。在試驗中，該項目將其成像技術應用于使用實驗室水凝膠治療的小鼠傷口，并比較了傷口對不同力學性能水凝膠的反應。

該項目表示，在兩周的時間里，該成像平臺詳細揭示了肉芽組織（最初填充傷口的平滑、玻璃狀組織）填充空間并成熟的過程。數據顯示，更硬的水凝膠有助于在更短的時間內形成更多的初始肉芽組織，并加速隨后向完整、再生組織的轉變。

后續步驟將包括進一步開發該平臺以用于潛在的臨床應用，研究團隊打算探究其是否能夠預測糖尿病患者慢性傷口的愈合情況。然而，盡管OCT-AI平臺在相對簡單的小鼠傷口場景中已證明其有效性，但要使其超越監測愈合進程，實現在多種疾病狀態下的預測能力，仍需要更多的工作。

實驗室博士后研究員Jiyeon Song表示：“通過開發這項技術，我們能夠監測傷口附近的血流，并整體理解實時發生的結構和血管變化。人工智能幫助我們定量追蹤這些變化，獲得更客觀的結果，而不需要手動分析圖像。”