光电工程
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西电杭州研究院邵晓鹏教授课题组系统总结了OCT在技术演进、探头设计、临床应用和AI融合四个层面的关键进展。未来，OCT的发展重点将不再只是单一参数提3升，而是朝着更快、更深、更智能、更低造影剂依赖、更强多模态协同的方向演进。
第一作者：万欣瑶
通信作者：王杨云逗，郭成飞
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概述
心脑血管疾病长期位居全球主要死亡原因之列，且具有高发病率、高致残率和高复发风险等特点。无论是冠状动脉粥样硬化、脑卒中，还是脑动脉瘤、颈动脉狭窄，其共同挑战都在于：病变往往发生于血管壁的微观结构层面，而传统影像手段在分辨率、穿透深度、实时性和术中指导能力之间难以同时兼顾。对临床而言，真正理想的技术，不仅要“看得见”病变，更要“看得清”斑块组成、纤维帽厚度、钙化分布、支架贴壁和内膜覆盖等关键细节，从而支持更早期的风险识别和更精准的介入决策。
光学相干层析成像（OCT）正是在这样的临床需求中快速发展起来的一项高分辨率光学成像技术。其基本原理是利用低相干干涉获取组织不同深度的反射和散射信息，从而重建断层结构图像。与 HR-MRI、CTA、DSA、IVUS、NIRS 等技术相比，OCT 的突出优势在于分辨率高、成像快、无电离辐射，并且在金属支架存在的情况下仍能较好显示局部组织与器械界面。因此，OCT尤其适合用于冠脉介入与脑血管腔内成像。
关键进展
西电杭州研究院邵晓鹏教授课题组在综述《光学相干层析成像在心脑血管智能诊疗方面的研究进展》中，系统总结了 OCT 在技术演进、探头设计、临床应用和 AI 融合四个层面的关键进展。文章首先从技术谱系入手，回顾了 TD-OCT、SD-OCT 与 SS-OCT 的发展脉络。与早期依赖机械扫描参考臂的TD-OCT相比，SD-OCT 通过傅里叶变换重建深度信息，大幅提高了成像速度和灵敏度；其中，SS-OCT 进一步结合高速可调激光源与长成像深度的优势，在腔内实时成像中展现出更高的工程和临床应用潜力。
图 1光纤OCT结构图。(a) TD-OCT；(b) SD-OCT；(c) SS-OCT
在系统工程层面，详细梳理了 OCT 关键性能参数及其影响因素，包括纵向分辨率、横向分辨率、成像深度、成像速度和灵敏度。对于心脑血管腔内成像通常采用约 1310 nm 光源，以兼顾血液和组织中的散射特性及血管壁成像深度；同时，不同临床任务对探头有不同要求，例如脑动脉瘤和颅内动脉病变需要更细、更柔软、可在有限冲洗条件下工作的探头，而冠脉斑块和支架术后评估则要求更高的分辨率、稳定的高速拉回和低造影剂模式支持。
图2 OCT应用于动脉瘤和颅内动脉粥样硬化的成像结果图。(a) nOCT应用于复发性动脉瘤; (b) nOCT应用于原发性动脉瘤；(c) HF-OCT应用于颅内动脉粥样硬化；(d) nOCT用于颅内动脉粥样硬化
在探头方面，文章重点介绍了光纤内窥 OCT 探头的发展，包括前视型与侧视型、近端扫描与远端扫描两大维度。随着 MEMS、GRIN 透镜、3D 微打印等技术引入，OCT 探头逐步朝着亚毫米级外径、更高灵敏度、更长介入路径和更稳定扫描的方向演进。
图3 导管式光纤OCT探头。(a)前视型；(b)侧视型；(c)近端扫描型；(d)远端扫描型
此外，AI 已经开始在 OCT 中承担图像分割、斑块识别、钙化评估、支架分析和报告生成等任务，推动 OCT 从“看图像”走向“出结论、辅决策”。
图4 OCT与AI结合的相关模型。(a) 斑块侵蚀识别诊断：Transformer模块；(b) 冠状动脉分割：AFS-TPNet模块；(c) 多类别分割模型：EDA-UNet模块；(d) 血管支架分割
总结与展望
总体来看，OCT 已从一种高分辨率断层成像技术，逐步演变为心脑血管精准诊疗中的关键支撑工具。它一方面在脑动脉瘤识别、动脉粥样硬化评估、冠脉斑块诊断和支架术后监测中展现出独特优势，另一方面也借助 AI、多模态融合和探头微型化不断拓展应用边界。未来，OCT 的发展重点将不再只是单一参数提升，而是朝着更快、更深、更智能、更低造影剂依赖、更强多模态协同的方向演进。
从临床转化角度看，OCT 的真正价值在于将“微观结构可视化”转化为“介入决策可执行”。未来，随着 AI 辅助判读、机器人操控、实时反馈和低损伤成像策略进一步发展，OCT 有望成为连接影像、器械、手术流程与循证决策的重要节点，持续提升心脑血管疾病诊疗的精度与效率。
研究团队简介
西电杭州研究院邵晓鹏教授课题组成员共15名，其中，教授1人，副教授6人，讲师8人。团队致力于开展下一代光电成像 -“计算光学成像”技术的基础与应用研究。自团队成立以来，承担了1项国家重大工程任务，2项国防重点项目，2项浙江省重大科技攻关项目，2项杭州市重大科技攻关项目，5项国家自然科学基金，各类成果转化项目30余项，总获批科研经费超过8000万。荣获国防技术发明二等奖、中国航天科技集团技术发明一等奖、中国光学工程学会技术发明一等奖等科技奖励。团队研究方向包括偏振三维成像、光学合成孔径成像、计算显微成像等先进光学成像技术，还包括半导体激光器、分布式光纤传感技术等。该研究工作得到了国家自然科学基金项目(62305258，62575228)、浙江省重点研发计划项目(2025C01197(SD2))、西电杭州研究院概念验证基金（GNYZ2024SJ007）的支持。
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《光电工程》（Opto-Electronic Engineering）创刊于1974年，由中国科学院光电技术研究所和中国光学学会主办，是中文核心期刊和中国科技核心期刊，被Scopus、CA、JST以及CSCD、CSTPCD、CNKI等国内外数据库收录，入选了中国科协“提能拓展计划”，受到国家自然科学基金相关项目资助，并被评为“西牛计划精品中文科技期刊”和”中国国际影响力优秀学术期刊”。本刊一直致力于光电工程领域的科研报道和学术交流，主要刊登光电领域的科研进展、原创成果以及综述，并针对热点问题和前沿课题出版相关专题。
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编辑 | 李童 张诗杰
审核 | 杨淇名
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