Трехмерная визуализация тканево-инженерных моделей рака полости рта с использованием ОКТ-систем на длинах волн 890 и 1300 нм

Оптическая когерентная томография (ОКТ) позволяет наблюдать контраст тканей, обладающих различным коэффициентом упругого обратного рассеяния. ОКТ-технология уже стала золотым стандартом для скрининга патологии сетчатки глаза, и этот метод все чаще используется при сердечно-сосудистых заболеваниях. Возможность применения ОКТ для диагностики эпителиального рака остается не столь очевидной. В настоящем исследовании мы сравнили две разные ОКТ-системы: ОКТ-систему с источником на длине волны 890 нм на основе спектрометра с разрешением по глубине 2,5 мкм и ОКТ-систему на длине волны 1300 нм с перестраиваемым источником и разрешением по глубине 7,5 мкм, чтобы оценить их возможности в определении контраста нормального и диспластического эпителия с подлежащей стромой в тканевых моделях слизистой оболочки полости рта. Тканевые модели слизистой оболочки полости рта, созданные с использованием диспластической клеточной линии (DOK) и линии злокачественных клеток (Cal27) против клеток здорового эпителия, визуализировались обеими ОКТ-платформами и сравнивались по их способности визуализировать толщину и контраст эпителия c подлежащей стромой. Гистологические препараты образцов Cal27 клеток, окрашенные гематоксилин-эозином, подтвердили образование утолщенного слоя ороговевающих эпителиальных жизнеспособных клеток поверх стромы. Ороговевающий эпителий визуализировался как утолщенный слой с высоким сигналом обратного рассеяния над более темной областью стромы при использовании обеих ОКТ-систем. Слой ороговевающего эпителия вызывал резкое падение сигнала при 890 нм, затрудняя визуализацию нижележащих структур, тогда как ОКТ-система на 1300 нм отчетливо визуализировала как эпителиальные клетки, так и нижележащую строму. Гистологические препараты образцов клеток DOK, окрашенные гематоксилин-эозином, подтвердили образование эпителиального слоя, который часто имел морфологию, отличную от нормы, особенно в месте эпидермально-стромального соединения, с такими особенностями как инфильтрация, образование вытянутых эпидермальных тяжей. Все это лучше визуализировалось OCT системой с длиной волны 890 нм.

Данные наблюдения показывают, что 890-нм ОКТ сохраняет некоторые из известных преимуществ более высокого контрастирования между анатомическими слоями ткани, когда применяется для наблюдения диспластических и злокачественных трехмерных моделей слизистой оболочки полости рта. Тем не менее подтверждено, что 1300-нм ОКТ обладает большей способностью визуализировать полную толщину эпителия модели и, в частности, более подходит для визуализации сквозь слой ороговевающего эпителия.