Y. Winetraub, A. V. Vleck, E. Yuan, I. Terem, J. Zhao, C. Yu, W. Chan, H. Do, S. Shevidi, M. Mao, J. Yu, M. Hong, E. Blankenberg, K. E. Rieger, S. Chu, S. Aasi, K. Y. Sarin, A. de la Zerda, Noninvasive virtual biopsy using micro-registered optical coherence tomography (OCT) in human subjects. Sci. Adv. (2024).
在这项工作中，研究人员专开发了一种非侵入性的虚拟活检技术，利用微配准的光学相干断层扫描（OCT）将OCT图像转化为虚拟染色的组织学H&E切片，用于癌症和疾病诊断，但不具有传统活检的侵入性。研究的目标是创建一种能够准确将2D H&E切片与来自新鲜组织的3D OCT图像进行共配准的方法，以便生成高保真度的虚拟H&E切片。
为实现这些目标，研究人员开发了一种微米级精度的共配准方法，将2D H&E染色切片与原始新鲜组织的3D OCT图像进行对齐。这包括将组织样本包裹在荧光凝胶中，获取3D OCT图像，并在凝胶中光漂白出几何图案，以便与组织学切片精确共配准。研究还使用了一种条件生成对抗网络（cGAN），该网络在准确共配准的OCT和H&E图像对的数据集上进行训练，以将OCT图像转换为虚拟染色的H&E切片。
该研究成功地通过直接从OCT图像生成虚拟H&E切片，展示了3D虚拟活检的概念验证。尽管取得了一定的成就，但作者们也承认了一些局限性，例如用于训练模型的小型数据集，由于OCT成像分辨率、深度和信噪比等的局限，难以生成真实可信的精细的组织学特征（例如一些小的生成特征不够逼真，如OCT无法观测到的细胞核）。
在临床实践中，本项研究可以减少侵入性活检程序的需求，从而减轻患者的不适和风险，同时提高疾病诊断和临床决策的效率和准确性。
