Optical coherence tomography in otolaryngology: current opportunities and perspectives for use

Full Text

Основная проблема современной ЛОР-практики – существенная опора специалиста на результаты визуального осмотра, включая эндоскопию, так как врач может оценить лишь поверхностные изменения тканей, причем достаточно субъективно. Значительное преимущество в выборе тактики лечения даст дополнительная информация о состоянии тканей ЛОР-органов на клеточном и тканевом уровнях, поскольку она позволит более точно охарактеризовать патоморфологические изменения, а также оценить отклик на лечение.

Структурные изменения тех или иных органов и тканей сопровождают практически любой патологический процесс, протекающий в организме. Изучение характера этих преобразований нередко является основополагающим как при установлении диагноза, так и при подборе метода лечения и контроле его эффективности. Гистологическое исследование, оставаясь золотым стандартом, имеет ряд ограничений, связанных с инвазивностью, риском ошибок при взятии материала и невозможностью динамического наблюдения in vivo. Это определяет потребность в методах прижизненной морфологической диагностики [1–6]. Широко распространенные методы визуализации биологических тканей, а именно высокочастотный ультразвук, компьютерная и магнитно-резонансная томография, при всех своих явных преимуществах не имеют достаточной разрешающей способности, что существенно ограничивает возможность и целесообразность их применения, особенно если это касается раннего выявления неопластических процессов [7, 8]. Это актуализирует потребность в разработке и внедрении технологий визуализации тканей, обладающих высокой информативностью, безопасностью и доступностью к применению в реальной клинической практике. Все эти характеристики успешно сочетает в себе метод оптической когерентной томографии (ОКТ).

Возможности ОКТ впервые были продемонстрированы в 1991 г. группой ученых, возглавляемой J.G. Fujimoto [9]. Метод основан на низкокогерентной интерферометрии, позволяющей регистрировать распределение интенсивности обратно рассеянного излучения по глубине, а сканирование в поперечном направлении обеспечивает получение дву- или трехмерных изображений. Поскольку биоткани характеризуются различными рассеивающими свойствами, на получаемых ОКТ-изображениях они имеют контраст. Исходно была предложена корреляционная модификация ОКТ (англ. time-domain optical coherence tomography – TD-OCT), в которой зондирование по глубине осуществлялось с помощью движущегося зеркала интерферометра; однако позже скорость получения кадра удалось существенно повысить с помощью спектральной модификации метода (англ. spectral-domain optical coherence tomography – SD-OCT) [10, 11], где зеркало неподвижно, а регистрация осуществляется с помощью спектрометра. Для зондирования тканей используют источники ближнего инфракрасного диапазона с мощностью до 1,5 мВт, что позволяет говорить о неинвазивности диагностики. Стандартные ОКТ-изображения, получаемые в реальном времени, дают информацию о строении ткани на глубину до 2 мм – это вполне адекватно для оценки состояния покровных структур. Отличительной особенностью ОКТ от других методов томографии (рентгеновской, магнитно-резонансной, ультразвуковой) является ее высокое разрешение, составляющее от 1 до 15 мкм [12–14]. Благодаря столь явному преимуществу ОКТ получила широкое распространение в различных областях клинической медицины: прежде всего в офтальмологии, где новая методика завоевала наибольшую популярность, а также в гинекологии, урологии, дерматологии, онкологии и оториноларингологии [15–20]. Отдельно следует отметить ряд российских пионерских работ, в рамках которых были апробированы различные варианты оптических когерентных томографов и показана принципиальная возможность и диагностическая ценность использования ОКТ в фундаментальных исследованиях и клинической практике [21–25]. Вместе с тем работы, обобщающие мировой опыт применения ОКТ в оториноларингологии, позволяющие оценить роль этого метода при решении широкого спектра клинических задач, в настоящий момент отсутствуют, тогда как критический анализ накопленного опыта мог бы стать отправной точкой для системного введения ОКТ в ЛОР-практику и разработку новых протоколов лечения, в том числе воплощающих принципы персонифицированной медицины.

Цель данного обзора – обобщение и критический анализ современных данных о применении метода ОКТ в различных разделах оториноларингологии для определения его текущей роли и будущего потенциала в диагностике и мониторинге состояния ЛОР-органов. Мы провели поиск и анализ англо- и русскоязычных научных работ, посвященных ОКТ и возможностям ее применения в оториноларингологии, размещенных в свободном доступе на платформах Scopus, PubMed, Google Scholar, eLibrary.Ru, КиберЛенинка, на сайтах издательств с открытым доступом, а также в других открытых интернет-источниках по следующим ключевым словам: optical coherence tomography / оптическая когерентная томография, otorhinolaryngology / оториноларингология, mucous membrane / слизистая оболочка, epithelium / эпителий, lamina propria / собственная пластинка, chronic diseases of ENT organs / хронические заболевания ЛОР-органов. Обзор применения метода ОКТ выполнен с делением по трем основным направлениям: ларингология [23, 26–43] (табл. 1), отиатрия [44–64] (табл. 2) и ринология [65–77] (табл. 3).

 

Таблица 1. Сравнительная характеристика применения оптической когерентной томографии в ларингологии

Первый автор, ссылка	Год	Клиническая задача	Количество пациентов	Информация, полученная с помощью ОКТ	Параметры ОКТ-системы
A.M. Sergeev [26]	1997	Принципиальная возможность ОКТ в оценке слизистой оболочки полых органов в норме и при патологии	15 (из них исследование гортани выполнено у 4)	Слизистая оболочка в норме имеет слоистую структуру с четкой стратификацией слоев, при опухолевой патологии – бесструктурное изображение. Перспектива ОКТ для ранней диагностики опухолей и точного направления эксцизионной биопсии	TD-OCT, зонд 2 мм интегрирован в биопсийный канал эндоскопа, разрешение 10–15 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
F.I. Feldchtein [27]	1998	Изучение микроструктуры слизистой оболочки полых органов в норме и при патологии, сопоставление их с данными морфометрии	124 (из них исследование гортани выполнено у 15)	Эндоскопическая ОКТ хорошо визуализирует органы, покрытые эпителием, отделенным от подлежащей стромы гладкой базальной мембраной (например, мочевого пузыря, гортани и шейки матки), сформулированы возможности и ограничения по диагностической ценности ОКТ. Впервые показана эффективность лапароскопической ОКТ	TD-OCT, зонд 2 мм интегрирован в биопсийный канал эндоскопа и ригидный лапароскоп, разрешение 10–15 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
A.V. Shakhov [23]	1999	Дифференциальная диагностика опухолевой, опухолеподобной и воспалительной патологии гортани, определение границ опухоли	Более 40	Выявлены ОКТ-признаки узелков и кист голосовых складок, опухолевых изменений при злокачественной патологии, границы опухоль / нормальная ткань, лучевого мукозита. Корреляция с результатами гистологического исследования	TD-OCT, зонд 2 мм вводился через ларингоскоп, разрешение 10–15 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
A.V. Shakhov [28]	2001	Интраоперационный контроль лазерной хирургии рака гортани	26	Визуализация изменений микроструктуры коллатеральных тканей при лазерном воздействии позволяет контролировать его режим	TD-OCT, зонд 2 мм вводился через ларингоскоп, разрешение 10–15 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
B.E. Bouma [29]	2002	Обобщение возможностей ОКТ в клинической медицине	Более 100	Детально описаны дифференциально-диагностические признаки опухолевой, опухолеподобной и хронической воспалительной патологии гортани, доказана диагностическая ценность ОКТ в выявлении дисплазии тяжелой степени, рака in situ	TD-OCT, зонд 2 мм вводился через ларингоскоп или в биопсийный канал эндоскопа, разрешение 10–15 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
W.B. Armstrong [30]	2006	Изучение изменений микроструктуры слизистой оболочки гортани при раке	22	Выявлено нарушение базальной мембраны при раке гортани, переходные зоны на границе опухоли. Ограничение применения ОКТ при экзофитных очагах	TD-OCT, зонд 2 мм вводился через ларингоскоп с визуальным контролем или с микроскопом, разрешение 10 мкм, глубина визуализации 1,6 мм
M. Kraft [31]	2008	Оценка эффективности ОКТ-микроларингоскопии в определении степени дисплазии и глубины инвазии	193	Измерение толщины эпителия при ОКТ позволяет определить степень дисплазии.Ограничение применения ОКТ при выраженном кератозе	TD-OCT, зонд 2 мм вводился через ларингоскоп с визуальным контролем или с микроскопом, разрешение 10–15 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
J.M. Ridgway [32]	2008	Визуализация дыхательных путей новорожденных	12	Визуализирован поверхностный эпителий, подлежащая собственная пластинка и базальная мембрана в гортани и трахее. Выявлено изменение ОКТ-сигнала после интубации	TD-OCT, зонд 2 мм внутри эндотрахеальной трубки, разработаны индивидуальные гибкий и жесткий зонды ОКТ с учетом анатомических особенностей и технических особенностей эндотрахеальной трубки, разрешение около 7 мкм, глубина визуализации до 1,6 мм
B.J. Wong [33]	2009	Изучение микроструктуры слизистой оболочки гортани в норме и при доброкачественной патологии	82	Описаны микроструктурные особенности (кровеносные сосуды, протоки желез, скопление жидкости, тип эпителия), измерена толщина эпителия разных зон гортани и рассчитана его средняя величина	TD-OCT, зонд 2 мм вводился через ларингоскоп или в биопсийный канал эндоскопа, разрешение 15 мкм, глубина визуализации до 2 мм
L. Yu [34]	2009	Возможность ОКТ-обсле-дования гортани при непрямой ларингоскопии у бодрствующих пациентов	н/д	Получены четкие ОКТ-изображения гортани без артефактов движения	SD-OCT, зонд совмещен с эндоскопом (разные оптические каналы), ручная фокусировка
T. Just [35]	2010	Сопоставление ОКТ-изображений доброкачественных и диспластических поражений гортани с гистологическими изображениями	61	ОКТ-критерии доброкачественных и диспластических процессов, в том числе оценка базальной мембраны. Прецизионность биопсии	2 модификации: - TD-OCT, зонд 3 мм интегрирован в эндоскоп, разрешение 15 мкм, глубина визуализации до 2,5 мм; - SD-OCT, зонд 3 мм интегрирован в микроскоп, разрешение 12 мкм, глубина визуализации до 1–2 мм
T. Just [36]	2011	Улучшение визуализации базальной мембраны, повышение качества изображений слизистой оболочки гортани	н/д	ПЧ-ОКТ улучшает визуализацию базальной мембраны, особенно в здоровой слизистой оболочке. Нарушение целостности базальной мембраны является признаком опухолевой инвазии в собственную пластинку. Конфокальная эндоскопия визуализирует эпителий, но не базальную мембрану. Сочетание ОКТ с ПЧ-ОКТ и конфокальной эндоскопией повышает точность диагностики	2 модификации: - TD-OCT, зонд 3 мм интегрирован в эндоскоп, разрешение 15 мкм, глубина визуализации до 2,5 мм; - SD-OCT с ПЧ-ОКТ, зонд 3 мм интегрирован в микроскоп, разрешение 12 мкм, глубина визуализации до 1–2 мм, в сочетании с конфокальной эндоскопией
J.A. Burns [37]	2011	Повышение качества дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных образований гортани с помощью ПЧ-ОКТ	23	Более четкое определение границ опухоли и глубины инвазии, отличие здоровой ткани от рубца	2 модификации TD-OCT, стандартная и ПЧ, зонд 2 мм, разрешение 15 мкм, глубина визуализации до 2 мм
G.K. Sharma [38]	2015	Визуализация изменений микроструктуры и толщины стенки дыхательных путей у новорожденных после интубации	72	Корреляция продолжительности интубации с изменениями толщины стенки и микроструктуры гортани. Детектирование тканей позволит прогнозировать риск развития стеноза гортани	SD-OCT с длиннофокусным преобразователем, зонд 0,7 мм с круговым вращением расположен внутри эндотрахеальной трубки, разрешение 10 мкм, глубина визуализации до 1,6 мм
V. Volgger [39]	2015	Визуализация подскладочного пространства у интубированных детей	46	Оценена послойная микроанатомия слизистой оболочки гортани и выполнена 3D-ОКТ-реконструкция подскладочного пространства для прогнозирования риска развития постинтубационного стеноза	SD-OCT с длиннофокусным преобразователем, зонды 0,7 и 1,2 мм с круговым вращением, расположены внутри эндотрахеальной трубки, разрешение 10 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
S. Donner [40]	2015	Возможность ОКТ-обследования гортани при непрямой ларингоскопии у бодрствующих пациентов с оценкой вибраторной функции голосовых складок	7 добровольцев	Получены четкие ОКТ-изображения гортани без артефактов движения и изображения во время фонации	SD-OCT, зонд интегрирован в ригидный эндоларингоскоп, один оптический канал, автоматическая фокусировка
J.A. Garcia [41]	2016	Разработка алгоритма оценки степени зрелости голосовой складки	10	Получены относительные коэффициенты затухания ОКТ-сигнала в различных точках голосовых складок у пациентов разных возрастов	TD-OCT, зонд 3,7 мм, разрешение 12 мкм, глубина визуализации до 2 мм
Z. Xin [42]	2021	Неинвазивная оценка степени инвазии опухоли гортани ex vivo	12 гортаней	Снижение двойного лучепреломления в зависимости от стадии опухоли, корреляция с данными гистологического исследования	ПЧ-ОКТ, разрешение 8,1 мкм, глубина визуализации до 2 мм
X. Li [43]	2025	Интраоперационная дифференциальная диагностика лейкоплакии и рака гортани	12	Получены численные характеристики признаков лейкоплакии	SD-OCT, зонд 3 мм, аксиальное разрешение 16,24 мкм, глубина визуализации 2,12 ± 0,43 мм

SD-OCT (spectral-domain optical coherence tomography) – оптическая когерентная томография в спектральном режиме, TD-OCT (time-domain optical coherence tomography) – оптическая когерентная томография в режиме временнóй области, н/д – нет данных, ОКТ – оптическая когерентная томография, ПЧ-ОКТ – поляризационно-чувствительная оптическая когерентная томография

 

Таблица 2. Сравнительная характеристика применения оптической когерентной томографии в отиатрии

Первый автор, ссылка	Год	Клиническая задача	Количество пациентов	Информация, полученная с помощью ОКТ	Параметры ОКТ-системы
C. Pitris [44]	2001	Исследование микроструктуры тканей среднего уха и слуховых косточек ex vivo	Ex vivo образец	Возможность визуализации структур среднего уха	TD-OCT, 1300 нм, волоконно-оптический зонд, разрешение 15 мкм, глубина визуализации 2–3 мм
T. Just [45]	2009	Характеристика ниши овального окна	5 ex vivo, 8 in vivo	Диагностика отосклероза, тимпаносклероза, мониторинг результатов тимпанопластики	TD-OCT, 840 нм, разрешение 24 мкм
H.R. Djalilian [46]	2010	Диагностика холестеатомы	10	Визуализация холестеатомы, определение границ между холестеатомой и окружающими тканями	TD-OCT, 1300 нм, волоконно-оптический зонд диаметром 2,7 мм, разрешение 10–20 мкм, глубина визуализации 1,5 мм
C.T. Nguyen [47]	2012	Детектирование биопленок в среднем ухе при хроническом среднем отите	20 (4 здоровых, 16 пациентов)	Показано присутствие биопленок в среднем ухе у пациентов с хроническим средним отитом и их отсутствие у пациентов в норме	TD-OCT, 830 нм, разрешение 3 мкм
N.H. Cho [48]	2015	Диагностика и дифференциальная диагностика среднего отита	45 (6 здоровых, 39 пациентов)	Определены морфологические особенности барабанной перепонки в норме и при патологии. Показана возможность ОКТ-визуализации перфорации барабанной перепонки	SD-OCT, 870 нм, разрешение 6 мкм
G.L. Monroy [49]	2015	Дифференциальная диагностика среднего отита	34	Определена толщина барабанной перепонки, присутствие биопленок в полостях в среднем ухе	TD-OCT, 830 нм, разрешение 4 мкм
Z. Hubler [50]	2015	Диагностика и дифференциальная диагностика среднего отита	н/д	Определена толщина барабанной перепонки с помощью сегментации ОКТ-изображения, детектирование биопленок в полостях среднего уха за барабанной перепонкой	SD-OCT, 860 нм, разрешение 2,4 мкм
E. Guder [51]	2015	Диагностика хронического мирингита	36	Определена толщина барабанной перепонки, детектирование морфологических изменений, показана разница в толщине барабанной перепонки в норме, при мирингите, при атрофии и мирингосклерозе	ОКТ-камера, совмещенная с хирургическим микроскопом, разрешение 7,5 мкм, глубина визуализации 5–30 мм
P. Pande [52]	2016	Комплексная характеристика барабанной перепонки	6	Определено пространственное распределение толщины барабанной перепонки, проведена реконструкция карты рельефа барабанной перепонки in vivo	SD-OCT, 940 нм, разрешение 2,4 мкм
G.L. Monroy [53]	2017	Мониторинг результатов хирургического лечения хронического среднего отита	25	Визуализация структур барабанной перепонки и биопленок, оценка результатов хирургического вмешательства	SD-OCT, 860 нм, разрешение 2,4 мкм
G.L. Monroy [54]	2017	Диагностика и дифференциальная диагностика среднего отита	2	Определена толщина барабанной перепонки, детектирование биопленок в среднем ухе, определение коэффициента вязкости экссудата	SD-OCT, 860 нм, разрешение 2,4 мкм
G.L. Monroy [55]	2018	Диагностика и дифференциальная диагностика отита	38	Прямой анализ агломератов бактерий и биопленок, прикрепленных к барабанной перепонке	SD-OCT, разрешение 2,4 мкм, глубина визуализации 3 мм
K. Park [56]	2018	Оценка структуры барабанной перепонки при различных состояниях	120	Оценка краев перфорации, степени ретракции барабанной перепонки, процесса заживления барабанной перепонки после тимпанопластики	SD-OCT, разрешение 15 мкм, глубина визуализации до 2 мм
G.L. Monroy [57]	2019	Диагностика и дифференциальная диагностика среднего отита	58	Автоматическая дифференциация нормы, наличия биопленок, присутствия экссудата	SD-OCT, 860 нм, разрешение 2,4 мкм
D. MacDougall [58]	2019	Диагностика нарушений слуха	55	Оценка колебаний барабанной перепонки в норме и при отосклерозе	SD-OCT, доплеровская модификация, совмещенная с микроскопом
W. Kim [59]	2019	Оценка структур среднего и внутреннего уха, функциональная оценка подвижности элементов слуховой цепи	2	Получены изображения структур среднего уха, оценена вибрационная чувствительность	SD-OCT, совмещенная с микроскопом, разрешение 10 мкм
D. Preciado [60]	2020	Диагностика и дифференциальная диагностика экссудативного среднего отита	70	Наличие и характеристики экссудата за барабанной перепонкой	SD-OCT, 860 нм, разрешение 2,4 мкм
А.А. Новожилов [61]	2020	Диагностика и дифференциальная диагностика экссудативного среднего отита	24	Наличие и тип экссудата (жидкий / вязкий) в полостях среднего уха	SD-OCT, глубина визуализации 15–25 мм
T.E. Abubakirov [62]	2021	Диагностика параганглиомы	1	Визуализация параганглиомы	SD-OCT, глубина визуализации 15–25 мм
J. Wang [63]	2022	Визуализация кохлеарного импланта	1	Визуализирован электрод и его особенности	Специально разработанная система SD-OCT для среднего уха со сканирующим источником, длина волны 1550 нм
D.W. Pan [64]	2025	Оценка барабанной перепонки и содержимого барабанной полости	20	Визуализированы барабанная перепонка, слуховые косточки, барабанная хорда, мыс улитки. Выявлены объемные образования барабанной полости, проведена точная оценка степени васкуляризации	SD-OCT и ОКТ-ангиография, зонд совмещен с видеокамерой, разрешение около 30 мкм

SD-OCT (spectral-domain optical coherence tomography) – оптическая когерентная томография в спектральном режиме, TD-OCT (time-domain optical coherence tomography) – оптическая когерентная томография в режиме временнóй области, н/д – нет данных, ОКТ – оптическая когерентная томография

 

Таблица 3. Сравнительная характеристика применения оптической когерентной томографии в ринологии

Первый автор, ссылка	Год	Клиническая задача	Количество пациентов	Информация, полученная с помощью ОКТ	Параметры ОКТ-системы
U. Mahmood [65]	2006	Оценка микроструктуры слизистой оболочки полости носа в норме	44	Получены ОКТ-изображения эпителия, собственной пластинки и костно-хрящевой основы, кровеносных сосудов и протоков желез, выполнена морфометрия; выявлены морфологические изменения слизистой оболочки при длительном употреблении деконгестантов	SD-OCT, модификация 1,3 мкм, зонд интегрирован в эндоскоп, разрешение 8–10 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
J. Jing [66]	2012	Получение структурных и анатомических данных верхних дыхательных путей	5	ОКТ-изображения структур верхних дыхательных путей сопоставлены с эндоскопическими видеоизображениями с последующей 3D-реконструкцией	SD-OCT с длиннофокусным преобразователем, бесконтактное получение изображения, круговое сканирование, зонд 1 мм фиксирован к эндоскопу, разрешение 10 мкм, глубина визуализации до 1,5–2 мм
L. Tóth [67]	2013	Выявление биопленок у пациентов с хроническим риносинуситом с полипами	27	Слой биопленки, респираторный эпителий, субэпителиальный слой были визуализированы с помощью ОКТ, выявлена корреляция с данными гистопатологического исследования	SD-OCT, разрешение 10–20 мкм, глубина визуализации до 2 мм
U. Oltmanns [68]	2016	Оценка микроструктуры слизистой оболочки полости носа у пациентов с муковисцидозом	25	Визуализированы микроструктуры слизистой оболочки полости носа у здоровых и больных муковисцидозом, описаны отличия. Выявлены изменения слизистой оболочки на фоне антибактериального лечения	SD-OCT, разрешение 15 мкм, глубина визуализации 1,4 мм, зонд 2,5 мм
H. Schulz-Hildebrandt [69]	2018	Оценка состояния эпителия нижней носовой раковины в норме и при хроническом рините	Несколько образцов ex vivo, 1 in vivo	Визуализирована клеточная структура эпителия нижней носовой раковины, движение ресничек, определена скорость мукоцилиарного транспорта	Микро-ОКТ, зонд 2,75 мм, разрешение 1,25 мкм
T. Ueda [70]	2019	Оценка состояния обонятельного эпителия ex vivo	48 мышей	Описаны микроструктурные особенности обонятельного и респираторного эпителия, измерена толщина эпителия. Показана корреляция с данными гистологического исследования	SD-OCT, разрешение 9 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
М.А. Шахова [71]	2019	Дифференциальная диагностика различных форм хронического ринита	51	Описаны ОКТ-признаки, характерные для разных форм хронического ринита	SD-OCT, разрешение 15 мкм, глубина визуализации 1,4 мм, зонд 2,4 мм
H.M. Leung [72]	2019	Оценка состояния эпителия верхних дыхательных путей при муковисцидозе	20	Выявлено снижение скорости мукоцилиарного транспорта, истощение перицилиарного слоя, потеря ресничек	Микро-ОКТ, зонд 2,4 мм, разрешение 1,3 мкм
N. Soloviev [73]	2020	Повышение объективизации ОКТ-диагностики	78	Показаны результаты сравнительного анализа нескольких методов машинного обучения. Выделены методы, имеющие преимущества	SD-OCT, разрешение 15 мкм, глубина визуализации 1,4 мм, зонд 2,4 мм
A.A. Hakimi [74]	2021	Динамическая оценка изменений внутреннего носового клапана	8	Измерена площадь сечения внутреннего носового клапана по данным ОКТ, проведено сопоставление с показателями внутрипросветного давления, выявлена корреляция	SD-OCT с длиннофокусным преобразователем, бесконтактное получение изображения, спиральное сканирование, зонд 1 мм фиксирован к эндоскопу, разрешение 13 мкм, глубина визуализации до 1,5–2 мм
C.M. Waters [75]	2022	Оценка состояния внутреннего носового клапана при разных вариантах хирургических вмешательств ex vivo	4 post-mortem-образца	ОКТ-данные сопоставимы с КТ-изображениями для получения информации для анализа гидродинамических вычислений	SD-OCT с длиннофокусным преобразователем, бесконтактное получение изображения, разрешение 10 мкм, глубина визуализации до 1,6 мм
T.T. Pham [76]	2022	Визуализация и оценка обонятельного эпителия, обонятельной щели и решетчатой пластинки ex vivo с 3D-реконструкцией	4 кролика	Получены ОКТ-изображения обонятельного эпителия, собственной пластинки, решетчатой пластинки, выполнена морфометрия. ОКТ-изображения коррелировали с гистоло-гическими данными. Описаны ОКТ-критерии повреждения эпителия и его регенерации	SD-OCT, 2 модификации – 1,3 и 1,7 мкм, зонд интегрирован в микроскоп, разрешение 8 мкм, глубина визуализации 1,5–2 мм
K. Vijaykumar [77]	2023	Оценка состояния эпителия верхних дыхательных путей при вирусной инфекции (COVID-19)	13	Выявлено значительное уменьшение количества функциональных ресничек, снижение частоты биения ресничек и аномальная активность ресничек	Микро-ОКТ, зонд 2,3 мм, разрешение 1,1 мкм

SD-OCT (spectral-domain optical coherence tomography) – оптическая когерентная томография в спектральном режиме, КТ – компьютерная томография, ОКТ – оптическая когерентная томография

 

Оптическая когерентная томография в ларингологии

Исследования, посвященные теоретическому обоснованию и практическому применению ОКТ-визуализации гортани в норме и при различных патологических состояниях, впервые в мире были проведены в 1997 г. В работе А.М. Sergeev и соавт. [26] с помощью ОКТ были изучены слизистые оболочки полых органов, в том числе гортани in vivo. Это стало возможным благодаря созданию новой эндоскопической ОКТ-системы (ЭОКТ) с интеграцией оптоволоконного интерферометра в стандартный эндоскоп с использованием его биопсийного канала для доставки низкокогерентного излучения к биоткани, размер разработанного торцевого ОКТ-щупа соответствовал размеру биопсийного канала. Были получены и проанализированы изображения опухолевых тканей в сравнении со здоровыми. Тогда впервые было показано, что ОКТ-изображения слизистой оболочки гортани в условиях нормы и патологии имеют совершенно различные характеристики, что достоверно коррелировало с результатами гистологического исследования. И хотя в исследование было включено всего 15 пациентов, из которых только у 4 выполнена ОКТ гортани, эти данные позволили предположить перспективность ОКТ для ранней диагностики опухолей и прицельного выполнения биопсии и легли в основу дальнейших исследований. Так, в работе [27] возможности ЭОКТ для визуализации гортани были изучены у 15 пациентов с различной патологией голосовых складок. Были выявлены ОКТ-признаки узелков и кист голосовых складок, а при злокачественной патологии были не только описаны ОКТ-признаки опухолевых изменений, но и показана возможность ОКТ детектировать границы опухоль / нормальная ткань. Кроме того, для определения in vivo влияния ионизирующего излучения на ткани гортани был проведен прижизненный ЭОКТ-мониторинг слизистой оболочки голосовых складок гортани при γ-лучевой терапии рака. Отмечена корреляция изображений ЭОКТ с известной информацией о вариантах морфологической реакции тканей на облучение. В работах [23, 29, 78] по данным ОКТ были детально охарактеризованы опорные дифференциально-диагностические признаки опухолевой, опухолеподобной и хронической воспалительной патологии гортани и, что наиболее важно, была доказана диагностическая ценность ОКТ-исследования в выявлении дисплазии тяжелой степени, рака in situ с высокой чувствительностью и специфичностью. B.J. Wong и соавт. позднее описали ОКТ-признаки микроструктур различных зон гортани в норме и при нескольких вариантах доброкачественной патологии, а также дали их числовую характеристику, выполнив оптическую морфометрию [33].

В вышеприведенных исследованиях была показана польза ОКТ в дифференциальной диагностике опухолевой и неопухолевой патологии гортани, однако не раскрыты недостатки и ограничения метода. Исследования, посвященные дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных новообразований гортани на основании анализа ОКТ-изображений, в последующем проводились неоднократно. W.B. Armstrong и соавт. [30] удалось четко выявить повреждение базальной мембраны при раке гортани, а также переходные зоны на границе опухоли. Вместе с тем исчезновение базальной мембраны может наблюдаться и при других состояниях, например при лучевом мукозите. Авторы говорят о необходимости использования устройств ОКТ сверхвысокого разрешения, которые позволят различать субклеточные детали для дифференциации реактивных или гиперпластических поражений от дисплазии и рака in situ. Еще одно ограничение применения ОКТ, по мнению W.B. Armstrong и соавт., связано с обширными экзофитными образованиями, при которых увеличено обратное рассеяние на поверхности и ограничено распространение света в более глубокие слои тканей. Это говорит о целесообразности применения ОКТ при оценке малозаметных образований с небольшой глубиной инвазии. К похожему заключению приходят и M. Kraft и соавт. [31], говоря о том, что при выраженном кератозе невозможно визуализировать базальную мембрану из-за сильного поглощения зондирующего излучения, а значит, при ОКТ-исследовании инвазивный рак нельзя исключить, а язвенное поражение слизистой оболочки гортани можно ошибочно принять за него вследствие отсутствия базальной мембраны. Более того, авторы сомневаются в преимуществах ОКТ относительно других известных методов при дифференциальной диагностике злокачественных новообразований и эпителиальной дисплазии, считая эти заболевания очевидными уже клинически. Они предлагают использовать ОКТ только для определения степени дисплазии, измеряя толщину эпителия.

В работе T. Just и соавт. [35] проводилась сравнительная оценка доброкачественных и диспластических изменений гортани с измерением эпителиального пласта как основного критерия степени дисплазии с помощью двух модификаций ОКТ-томографов: временно`й (TD-OCT) эндоскопической установки и спектральной (SD-OCT) модификации, интегрированной в операционный микроскоп. Было показано, что интраоперационная ОКТ повышает точность биопсии, улучшая качество диагностики. При использовании спектральной установки увеличилась скорость получения изображений, их качество и обработка, но снизилась глубина зондирования из-за технических особенностей микроскопа. Основной недостаток такой методики – «ручной» выбор точек визуализации, при котором возможно пропустить важные области исследования. Избежать этого позволит сканирование всего объема голосовой складки.

Интересна работа, в которой интраоперационное применение ОКТ рассматривается в качестве способа повышения эффективности и прецизионности микрохирургического лечения заболеваний гортани [28]. Здесь ОКТ была использована для интраоперационного контроля при лазерной хирургии рака гортани: информация о структурных изменениях слизистой оболочки гортани, полученная с помощью ОКТ, позволила не только точно определить границы опухоли, но и проводить мониторинг лазерного воздействия, избегая драматических повреждений биотканей. В свою очередь, контроль хода хирургического лечения рака гортани существенно повышает функциональные исходы подобных вмешательств [36].

Благодаря визуализации микроструктурных изменений гортани в ходе различных вмешательств или после них можно оценить риск таких осложнений, как развитие хондроперихондрита, рубцовых деформаций, постинтубационной гранулемы. В работе [32] показана возможность ОКТ в оценке дыхательных путей новорожденных. У интубированных пациентов было отмечено снижение уровня ОКТ-сигнала от структур гортани и трахеи с нарастанием изменений в разные сроки интубации по сравнению с неинтубированными новорожденными. По мнению авторов, такая информация может быть полезной при уходе за пациентами, требующими длительной интубации. Исследование выполняли через ларингоскоп или эндотрахеальную трубку, при этом важно отметить, что визуальная оценка состояния внутренней поверхности дыхательного тракта и, соответственно, сопоставление эндоскопических и ОКТ-изображений были возможны только в первом случае. Достаточно низкая скорость получения изображения и радиальное сканирование затрудняли исследование. Кроме того, относительно малое число пациентов (n = 12) не позволяет достоверно определить диагностическую ценность ОКТ, хотя перспективность метода показана. G.K. Sharma и соавт. обследовали 72 интубированных новорожденных [38]. С помощью ОКТ с длиннофокусным преобразователем удалось распознать и количественно оценить состояние слизистой оболочки и подслизистого слоя стенки дыхательных путей и установить связь между выраженностью этих изменений и продолжительностью интубации. Прибор, разработанный этой группой авторов, имел ряд преимуществ по сравнению с более ранними исследованиями: бесконтактность, высокая скорость, возможность кругового сканирования на 360°. Это позволило обосновать целесообразность использования длиннофокусной ОКТ в мониторинге состояния дыхательных путей при интубации для снижения рисков осложнений. Оптимизировать время самого исследования можно было бы в случае автоматизированного распознавания и измерения тканей при сканировании дыхательного тракта. К недостаткам метода можно отнести относительно большой объем исключенных из исследования наборов изображений (почти 30%) в связи с недостаточной глубиной зондирования или артефактами движения, что, по всей видимости, связано с получением ОКТ-изображений через интубационную трубку и износом зонда при высокоскоростном вращении. Практически одновременно аналогичное исследование провела другая группа авторов [39]. ОКТ-исследование дыхательных путей с использованием длиннофокусной модификации прибора было выполнено 46 детям, перенесшим интубацию. В этом случае более 50% наборов изображений были признаны непригодными для включения в исследование.

Артефакты движения, затрудняющие выполнение ОКТ у пациентов под наркозом, делали эту процедуру практически бессмысленной у бодрствующих пациентов. Однако L. Yu и соавт. [34] увеличили скорость получения изображений до 40 кадров в секунду, использовали динамическую фокусировку и скользящий источник излучения и получили ОКТ-изображения при непрямой ларингоскопии у бодрствующих пациентов как на вдохе, так и при фонации. Правда, это был двухканальный эндоскоп c ручной регулировкой фокуса. S. Donner и соавт. объединили оптические пути двух устройств, интегрировав ОКТ в эндоларингоскоп, и компенсировали движения за счет автоматического изменения диапазона сканирования и автофокусировки [40].

Использование поляризационно-чувствительной модификации ОКТ (ПЧ-ОКТ), основанной на эффекте двойного лучепреломления в коллагенсодержащих тканях, позволяет получить дополнительную информацию. Изменение коллагеновых волокон в голосовых складках, которое возникает как при опухолевой, так и при неопухолевой патологии, нарушает характерный паттерн на поляризационно-чувствительном изображении. В исследовании in vivo [37] показано, что использование ПЧ-ОКТ в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных новообразований совместно со стандартной модификацией не дает принципиально новой информации в отношении морфологической характеристики образования, но помогает более четко определить линейные границы опухоль / нормальная ткань, метод может быть полезен в определении степени инвазии опухоли. Интенсификация сигнала двойного лучепреломления позволила отличить здоровую ткань от области рубцовых изменений, что делает перспективным использование ПЧ-ОКТ в диагностике этой патологии. Вместе с тем корреляция интенсивности сигнала и непосредственного содержания коллагена пока остается неизученной. ПЧ-ОКТ может быть использована в мониторинге коррекции рубцовых изменений гортани, например, для более прецизионного введения биоматериала в голосовую складку. Принципиальная возможность использования стандартной модификации ОКТ для контроля имплантатов в голосовой складке животных ex vivo и in vivo показана в работе [79].

Были предприняты попытки изучить с помощью ОКТ возрастные особенности и определить маркеры развития голосовых складок [41]. Однако малая выборка (n = 20), сканирование определенных участков, а не всей голосовой складки, а также использование только стандартной модификации ОКТ не позволили сделать достоверных выводов.

В последние годы исследования применения ОКТ в ларингологии сосредоточены на повышении качества дифференциальной диагностики предопухолевой и ранних стадий опухолевой патологии за счет дополнительной информации, получаемой с помощью модификаций технологии ОКТ (в частности, ПЧ-ОКТ с численной обработкой) и машинного обучения [42, 43].

Подводя итог, отметим: в настоящее время с наибольшим успехом различные модификации ОКТ в ларингологии могут быть использованы в целях дифференциальной диагностики злокачественной и доброкачественной патологии, определения линейных границ злокачественной опухоли, контроля биопсии, мониторинга лазерного воздействия при хирургии, а также детектирования рубцовых изменений голосовых складок. Возможность ОКТ-мониторинга посттравматических, рубцовых изменений гортани, а также их коррекции перспективна, но еще ждет своего изучения. ОКТ-оценка возрастных особенностей развития гортани пока остается на стадии пилотного эксперимента.

Оптическая когерентная томография в отиатрии

Исследования, посвященные изучению фундаментальных и прикладных аспектов применения ОКТ в отиатрии, весьма многочисленны. Одна из первых работ, изучавших возможности ОКТ как метода визуализации анатомических структур среднего уха, выполнена C. Pitris и соавт. в 2001 г. на материале ex vivo [44]. Тогда впервые удалось получить высококачественные изображения неповрежденной барабанной перепонки и того, что находится непосредственно за ней: элементов оссикулярной цепи, сухожилий мышц среднего уха, а также медиальной стенки барабанной полости. Дальнейшие исследования были направлены на интеграцию и адаптацию технологии ОКТ к практической отиатрии. Как только появились компактные ОКТ-зонды, была показана польза метода в обнаружении биопленок, образующихся на внутренней поверхности барабанной перепонки у пациентов с различными формами воспаления среднего уха [47]. Позже был предложен оригинальный способ дифференциальной диагностики острого и хронического среднего отита на основании измерения толщины барабанной перепонки на ОКТ-изображениях [48–50, 52]. Так, толщина барабанной перепонки в подобных исследованиях представлялась как совокупная величина, отражающая толщину собственно барабанной перепонки и того, что располагается на ее внутренней поверхности, то есть бактериальной агломерации или биопленки. Показано, что у пациентов с острым средним отитом имеет место утолщение барабанной перепонки, тогда как у пациентов с хроническим средним отитом подобных изменений не наблюдается, но суммарный показатель толщины барабанной перепонки значительно превышает таковой при остром процессе, по-видимому, за счет разрастания биопленок в условиях хронического воспаления.

В продолжение темы о значимости ОКТ в диагностике хронических воспалительных заболеваний среднего уха важно отметить, что в исследовании H.R. Djalilian и соавт. [46] были описаны отличия холестеатомы от нормальной и воспаленной слизистой оболочки. Более того, в этой работе впервые показаны возможности интеграции ОКТ в систему операционного микроскопа. В более поздних исследованиях с помощью этой методики была детально оценена микроархитектоника барабанной перепонки в условиях хронического воспаления (так называемого хронического мирингита), а также четко дифференцированы друг от друга слои тимпанальной мембраны [51, 59, 80]. K. Park и соавт. [56] использовали ОКТ для визуализации особенностей микроструктурных изменений барабанной перепонки при различных патологических состояниях. Авторы смогли измерить толщину перфорации по краям, получили точную оценку степени ретракции барабанной перепонки, а также сумели отследить процесс послеоперационного заживления барабанной перепонки.

Интересны работы, оценивающие роль ОКТ в диагностике экссудативного среднего отита (ЭСО). Среди большого числа публикаций по данной проблеме выделяются труды G.L. Monroy и соавт. [53–55, 57], в которых детально описывается ОКТ-картина изменений в барабанной полости в условиях скопления в ней негнойного жидкостного субстрата. Так, у пациентов с ЭСО обычно выявляются многочисленные включения за барабанной перепонкой, при этом на основании их количества и размера можно предположить степень вязкости и характер экссудата, что в свою очередь принципиально важно для определения подхода к лечению данной патологии. Численный критерий оценки для объективизации ОКТ-изображений экссудата предложили ввести и А.А. Новожилов и соавт. [61]. Использование ОКТ позволило разработать оригинальные алгоритмы диагностики и классификации среднего отита. В рамках исследования [60] авторами были доказаны высокие чувствительность (91%) и специфичность (90%) ОКТ-исследования в диагностике ЭСО, несмотря на некоторую субъективность методики.

Применение ОКТ изучали в диагностике ряда других негнойных заболеваний среднего уха. В частности, в работе T. Just и соавт. описано исследование с помощью ОКТ ниши овального окна в норме и при патологиях. У пациентов с отосклерозом и тимпаносклерозом выявлено неоднородное утолщение подножной пластинки стремени [45].

Интеграция ОКТ в операционный микроскоп расширила возможности метода. К примеру, в хирургическом лечении отосклероза с помощью ОКТ можно визуализировать область овального окна, оценить циркулярную связку, а также рассчитать длину протеза и контролировать его расположение [81–85].

Комплементарное использование ОКТ и виброметрии позволяет оценить не только анатомию, но и функцию звукопроводящей системы, измерив движения структур среднего уха (барабанной перепонки и слуховых косточек), а также определить эффективность передачи звуковых колебаний в улитку. В эксперименте на лабораторном животном это показали W. Dong и соавт. [86], а коллективы под руководством D. MacDougall [58] и W. Kim [59] попробовали использовать ОКТ-виброметрию в клинической практике. Отметим, что метод может иметь ряд ограничений в зависимости от технических характеристик ОКТ-установки, поскольку непроизвольные движения пациента, его грудной клетки и сердечный ритм могут искажать результаты.

В наблюдении Т.Э. Абубакирова и соавт. ОКТ была вспомогательным методом диагностики гломусной опухоли среднего уха [62]. Однако исследователи использовали стандартную модификацию ОКТ, которая позволяет лишь обнаружить присутствие масс биоткани в среднем ухе, но не верифицировать образование. Применение ОКТ-ангиографии позволит с большей точностью диагностировать гломусную опухоль, выявляя высокую плотность сосудистой сети [64].

Работы, посвященные детальной ОКТ-визуализации структур внутреннего уха, на сегодняшний день носят скорее экспериментальный, нежели прикладной характер. Так, в эксперименте удалось получить ОКТ-изображения внутреннего уха крыс, а также сопоставить полученные результаты с гистологическими срезами микропрепаратов [87–89]. Технические ограничения неинвазивного исследования улитки человека in vivo пока не позволяют транслировать метод в реальную клиническую практику. Тем не менее в последних работах предприняты попытки не просто детектировать структуры внутреннего уха, но и контролировать продвижение и положение импланта при кохлеарной имплантации [63, 90].

Таким образом, ОКТ-исследование в отиатрической практике может быть наиболее полезным в диагностике экссудата барабанной полости и в оценке его вязкости для определения показаний к хирургическому лечению, а также в изучении структурных особенностей барабанной перепонки при различных патологических состояниях и после хирургического вмешательства. Комплементарное применение других методик, таких как ОКТ-ангиография и виброметрия, позволит расширить показания для использования ОКТ при патологии уха.

Оптическая когерентная томография в ринологии

Публикации, посвященные различным аспектам применения методик ОКТ в ринологической практике, немногочисленны. По результатам исследования, проведенного U. Mahmood и соавт., были детально описаны ОКТ-особенности морфологии слизистой оболочки полости носа в норме и у пациентов, длительно применявших деконгестанты [65]. Эта работа позволяет рассматривать ОКТ как перспективный метод не только для неинвазивного изучения слизистой оболочки, но и для динамической оценки изменений, возникающих в тканях носа при различной патологии и в результате терапии.

Интересны работы, в которых ОКТ используют для анатомической визуализации верхних дыхательных путей с последующим созданием объемных моделей. Это может помочь хирургам выявлять и оценивать зоны обструкции и рационально выбирать способ коррекции. Так, J. Jing и соавт. с помощью функциональной эндоскопической ОКТ-системы получили изображения верхних дыхательных путей от полости носа до перстневидного хряща in vivo с их трехмерным преобразованием [66]. Однако для получения количественной информации необходимо использовать методы численного моделирования. C.M. Waters и соавт. использовали ОКТ на образцах post mortem с последующей 3D-реконструкцией и сопоставлением с компьютерной томографией для объективной оценки состояния внутреннего носового клапана (ВНК) [75], а именно для получения данных о его геометрии и площади во время дыхания. Вместе с тем малое количество образцов (n = 4) и технические затруднения, не позволившие провести полную реконструкцию области ВНК, а также чрезвычайно долгий процесс компьютерного моделирования не способствуют внедрению этого опыта в клиническую практику. Другая группа авторов [74] провела динамическую оценку состояния ВНК у 8 добровольцев. Выявлена корреляция между площадью его внутреннего сечения и показателями внутрипросветного давления. По мнению исследователей, хирурги, определив, насколько функционально значимым является сужение ВНК, смогут оптимизировать хирургическую тактику. Однако, как и предыдущие работы в этой области, и эта методика еще нуждается в доказательствах. В частности, для того чтобы понимать, какие показатели считать патологией, целесообразно получить с помощью ОКТ значения площади ВНК в норме.

Еще одной точкой приложения ОКТ в ринологии может быть прижизненная неинвазивная оценка обонятельного эпителия, которая будет полезна в рамках диагностики неврологических расстройств и нейродегенеративных заболеваний. T. Ueda и соавт. изучили при помощи ОКТ морфологию обонятельного эпителия мышей [70], а T.T. Pham и соавт. получили ОКТ-изображения обонятельного эпителия, решетчатой пластики и выполнили 3D-ОКТ-реконструкцию на кроликах ex vivo [76]. Однако повторить эти исследования в клинической практике пока не удалось.

М.А. Шахова и соавт. показали возможности ОКТ в дифференциальной диагностике различных форм хронического ринита [71]. Установлено, что ОКТ позволяет не только оценить слоистую структуру слизистой оболочки нижней носовой раковины, но и различать патоморфологические особенности разных форм хронического ринита. Для объективизации информации авторы предложили использовать численную обработку изображений, что позволило повысить чувствительность метода [73]. Включение ОКТ в комплекс стандартной диагностики при хроническом рините улучшит дифференциальную диагностику его различных форм, тем самым позволит оптимизировать лечебную тактику.

1. Tóth и соавт. использовали ОКТ с целью обнаружения бактериальных и грибковых биопленок у пациентов с хроническим полипозным риносинуситом [67]. U. Oltmanns и соавт. по данным ОКТ описали морфологические изменения слизистой оболочки полости носа при муковисцидозе [68]. Информация о состоянии и функции ресничек мерцательного эпителия, количестве серомуцинозных желез могла бы внести дополнительный вклад в лечение таких пациентов. Однако описанная методика ОКТ не позволяет ее получить. В работе [69] показана эндомикроскопическая система ОКТ с разрешением до 1,25 мкм, с помощью которой изучена слизистая оболочка нижних носовых раковин, получены данные на клеточном уровне и отслежена динамика транспорта слизи. Авторы отметили, что различить отдельные клетки было не всегда возможно из-за сложностей расположения эндоскопа. Актуальные исследования применения ОКТ в ринологии связаны именно с увеличением разрешающей способности метода [72, 77].

К ограничениям использования ОКТ в данной области ринологии следует отнести сложную архитектонику, относительно небольшой объем полости носа, затрудняющий манипуляции оптическим зондом при ОКТ-исследовании. В связи с этим бесконтактные методики с круговым сканированием имеют преимущество, а повышение разрешающей способности ОКТ-установок позволит оценивать состояние слизистой оболочки на клеточном уровне, определяя эндотип синоназальной патологии, и персонифицировать лечение.

Перспективы применения оптической когерентной томографии в оториноларингологии

В последнее время внедряются методы мультимодальной ОКТ, позволяющие получать одновременно морфологическую и функциональную информацию об исследуемой биоткани. Особый акцент следует сделать на ОКТ-ангиографии (ОКТ-А), с помощью которой параллельно с непосредственно ОКТ-изображением можно получить карту активного микроциркуляторного русла в биоткани [91]. Поскольку построение ОКТ-изображений основано на принципах интерферометрии, наличие движущихся объектов (эритроцитов и других форменных элементов крови) в исследуемой биоткани приводит к локальному динамическому изменению спекл-структуры изображения. Именно поэтому анализ динамики спеклов позволяет определить области, в которых присутствует кровоток. Метод ОКТ-А имеет высокий потенциал применения в оториноларингологии, поскольку анализ активности микроциркуляторного русла может помочь как в изучении фундаментальной патофизиологии ЛОР-органов, так и в вопросах диагностики и дифференциальной диагностики, а также в оценке состояния биотканей в процессе или в результате лечения. Например: поскольку классические признаки воспаления при развитии риносинуситов, отитов, тонзиллофарингитов и других ЛОР-заболеваний и есть проявления нарушения микроциркуляции, контроль за развитием капиллярной проницаемости, сосудистого стаза, экссудации позволит оценить тяжесть воспаления и, при необходимости, эффективность лечения. Исключительная чувствительность кохлеовестибулярного анализатора к ишемии, лежащая в основе сосудистой теории возникновения острой нейросенсорной тугоухости, болезни Меньера и других кохлеовестибулопатий, диктует необходимость использования методов, способных детектировать тромбоз или спазм лабиринтных артерий, нарушение микроциркуляции в сосудистой полоске для контроля гипоксии волосковых клеток и предотвращения их гибели. А, например, оценка микроциркуляции в послеоперационном периоде после тимпано-, рино- или септопластики даст возможность спрогнозировать риски некрозов, отторжения трансплантатов и скорректировать тактику. Однако применение такого подхода сопряжено с разработкой специализированных зондов, в том числе эндоскопических, без которых невозможно осуществить такую диагностику.

Отдельно следует отметить применение при интерпретации ОКТ-изображений методов машинного обучения, получающих все большее распространение. Эти подходы широко используются для решения двух типов задач при применении ОКТ: 1) сегментации ОКТ-изображений, заключающейся в автоматическом выделении структурных элементов и их характеризации, и 2) классификации, заключающейся в автоматизированном определении наличия патологии по диагностическому ОКТ-изображению. Обе задачи решались в работах по офтальмологии [92], где в силу слабого рассеяния в тканях изображения наиболее просты для анализа, и по дерматологии [93–95], где многократное рассеяние в коже приводит к существенному затуханию ОКТ-сигнала с глубиной и ограничивает глубину зондирования. Наиболее близкими к применению в ЛОР-практике следует считать работы, в которых ОКТ используется для исследования слизистых оболочек [96–98]. Применение таких подходов в оториноларингологии пока ограничено [43, 57, 71, 73], но представляется перспективным.

Заключение

В данном обзоре показано, что ОКТ – высокоинформативный неинвазивный метод, который в режиме реального времени позволяет оценить состояние слизистой оболочки глотки и гортани, носовой полости, а также структур среднего уха и предоставляет возможность дифференцировать патоморфологические особенности заболеваний ЛОР-органов. Дополнение стандартных диагностических мероприятий ОКТ-исследованием позволит улучшить диагностику воспалительной ЛОР-патологии, идентифицировав ее патоморфологические варианты, включая латентные формы, а также повысит информативность диагностики ранних стадий онкозаболеваний, в свою очередь возможность мониторинга проводимого лечения будет способствовать его оптимизации. Однако следует отметить, что результаты ОКТ-исследования в значительной степени зависят от ряда факторов. Ключевое значение имеет опыт и квалификация исследователя: как и большинство других методов визуализации, использование ОКТ требует знания анатомии и морфологии, а также обширного практического опыта в конкретном применении метода. Не менее важны и технические параметры ОКТ-установок (временна`я / спектральная модификации, разрешающая способность, тип зонда, интеграция в эндоскоп или микроскоп). Работа мультидисциплинарной команды специалистов, внедрение автоматизированного анализа изображений, технические инновации, стандартизация протоколов исследования несомненно повысят ценность ОКТ в клинической практике, в том числе в оториноларингологии.

Дополнительная информация

Финансирование

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 24-15-00175, https://rscf.ru/project/24-15-00175/

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов

М.А. Шахова – концепция и дизайн исследования, поиск и анализ источников, написание текста; В.А. Фокеев – поиск и анализ источников в области ларингологии, написание текста; А.Е. Меллер – поиск и анализ источников в области ринологии, редактирование рукописи; А.Б. Терентьева – поиск и анализ источников в области отиатрии, редактирование рукописи; М.Ю. Кириллин – концепция и дизайн исследования, поиск и анализ источников в области применения модификаций ОКТ и обработки данных, написание текста, утверждение итогового варианта текста рукописи; А.В. Шахов – концепция и дизайн статьи, редактирование текста, утверждение итогового варианта текста рукописи. Все авторы прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией, согласны нести ответственность за все аспекты работы и гарантируют, что ими надлежащим образом были рассмотрены и решены вопросы, связанные с точностью и добросовестностью всех частей работы.

About the authors

Mariia A. Shakhova

Privolzhsky Research Medical University; Federal Research Center A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences;

Author for correspondence.
Email: shahova_m@pimunn.net
ORCID iD: 0000-0002-5377-8858
SPIN-code: 3133-5958
Scopus Author ID: 25646831000

MD, PhD, Associate Professor, Head of the Department of Ear, Throat, and Nose Diseases named after Professor V.Yu. Shakhov; Research Fellow, Laboratory of Biophotonics

Russian Federation, ploshchad Minina i Pozharskogo 10–1, Nizhny Novgorod, 603005; ul. Ulyanova 46, Nizhny Novgorod, 603950

Vyacheslav A. Fokeev

Privolzhsky Research Medical University; Federal Research Center A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: s.fokeev1994@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0005-4651-0828

Postgraduate Student, Department of Ear, Throat, and Nose Diseases named after Professor V.Yu. Shakhov; Junior Research Fellow, Laboratory of Biophotonics

Russian Federation, ploshchad Minina i Pozharskogo 10–1, Nizhny Novgorod, 603005; ul. Ulyanova 46, Nizhny Novgorod, 603950

Alina E. Meller

Privolzhsky Research Medical University

Email: mellalina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7169-5266

Senior Teacher, Department of Ear, Throat, and Nose Diseases named after Professor V.Yu. Shakhov

Russian Federation, ploshchad Minina i Pozharskogo 10–1, Nizhny Novgorod, 603005

Anna B. Terentyeva

Privolzhsky Research Medical University

Email: anna-t-nn@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8375-4064

MD, PhD, Associate Professor, Department of Ear, Throat, and Nose Diseases named after Professor V.Yu. Shakhov

Russian Federation, ploshchad Minina i Pozharskogo 10–1, Nizhny Novgorod, 603005

Mikhail Y. Kirillin

Federal Research Center A.V. Gaponov-Grekhov Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences

Email: kirillin@ipfran.ru
ORCID iD: 0000-0002-6804-6369

PhD (in Phys.-Math.), Senior Research Fellow, Laboratory of Biophotonics

Russian Federation, ul. Ulyanova 46, Nizhny Novgorod, 603950

Andrei V. Shakhov

Privolzhsky Research Medical University

Email: shakhovav54@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5969-8066

MD, PhD, Associate Professor, Professor of the Department of Ear, Throat, and Nose Diseases named after Professor V.Yu. Shakhov

Russian Federation, ploshchad Minina i Pozharskogo 10–1, Nizhny Novgorod, 603005

References

Supplementary files