利用OCT和AI技术，为伤口愈合研究提供新视角

杜克大学的一个研究团队与诺基亚贝尔实验室合作，对伤口愈合的过程获得了新的认识。传统上，临床医生很难监测这一自然过程，因为活检具有侵入性会破坏伤口部位，而大多数能胜任这项工作的光学医疗成像设备又大又复杂。

这项发表在《细胞生物材料》期刊上的新研究表明，将光学相干断层扫描（OCT）成像与基于人工智能的图像分析相结合的方法，能够准确、客观地测量伤口随时间推移的愈合进度。

经水凝胶处理的伤口

利用这种新方法，研究人员还证明，一种正在研发中用于改善伤口愈合的水凝胶，当其具有更硬（而非更柔韧）的力学性能时，效果更好。该项目评论称，这些结果共同构成了“对临床医生和研究人员来说均在挑战性领域的一举两得的好消息”。

杜克大学的Sharon Gerecht表示：“伤口愈合是一个复杂的过程，表面所见并不总能反映皮下正在发生的情况。十多年来，实验室一直在研发基于水凝胶的疗法，以引导组织愈合和再生。与诺基亚贝尔实验室的合作使我们能够结合先进的光学成像和人工智能技术，从而对生物材料如何在表面之下诱导愈合获得了前所未有的认识。”

这个新平台集成了传统OCT和量化散斑方差OCT（qSV-OCT），后者能够捕捉来自红细胞的散斑图案。OCT可以提供无需标记、微米级深度分辨的组织微观结构成像，而qSV-OCT则通过检测流动血细胞引起的散斑运动波动，来实时记录血管活动。

更硬的水凝胶促进更快愈合
研究团队的OCT数据被输入到定制的人工智能驱动分析方法中，该方法基于在实验室获取的成像数据集进行训练。这种分析能够自动量化组织结构和血管动态随时间的变化，并客观评估愈合程度。在试验中，该项目将其成像技术应用于使用实验室水凝胶治疗的小鼠伤口，并比较了伤口对不同力学性能水凝胶的反应。

该项目表示，在两周的时间里，该成像平台详细揭示了肉芽组织（最初填充伤口的平滑、玻璃状组织）填充空间并成熟的过程。数据显示，更硬的水凝胶有助于在更短的时间内形成更多的初始肉芽组织，并加速随后向完整、再生组织的转变。

后续步骤将包括进一步开发该平台以用于潜在的临床应用，研究团队打算探究其是否能够预测糖尿病患者慢性伤口的愈合情况。然而，尽管OCT-AI平台在相对简单的小鼠伤口场景中已证明其有效性，但要使其超越监测愈合进程，实现在多种疾病状态下的预测能力，仍需要更多的工作。

实验室博士后研究员Jiyeon Song表示：“通过开发这项技术，我们能够监测伤口附近的血流，并整体理解实时发生的结构和血管变化。人工智能帮助我们定量追踪这些变化，获得更客观的结果，而不需要手动分析图像。”