每年，美国有数千名患者等待肝移植，而移植团队必须快速做出艰难的决定，判断捐赠器官是否适合使用。许多肝脏，特别是来自年长或医学状况复杂的捐赠者的肝脏，在移植前需要仔细评估，而目前的评估方法通常只采样器官的一小部分区域。
为此，俄克拉荷马大学的一个研究团队开发了一种非侵入性成像方法，可以帮助移植团队更全面地评估捐赠肝脏，并做出更快、更明智的决策。Qinggong Tang博士领导的俄克拉荷马大学研究实验室最近在《科学转化医学》杂志上发表了这些发现。
医生目前主要通过活检来确定肝脏健康状况，即取出一小块组织在显微镜下检查。然而，这是一种侵入性程序，无法反映整个肝脏的健康状况。Tang表示，这可能导致医生在活检结果不够明确时，可能不敢使用某个肝脏进行移植。
"一小块活检样本可能无法完全代表整个肝脏的状况，"Tang说，他是盖洛格利工程学院佩吉和查尔斯·斯蒂文森生物医学工程学院的副教授。"我们的目标是开发一种技术，能够更全面地评估肝脏，为临床医生提供更清晰的整体器官健康图像。"
适应眼部成像技术用于捐赠肝脏
为了应对这一挑战，Tang和他的团队正在使用偏振敏感光学相干断层扫描(PS-OCT)研究肝脏。光学相干断层扫描广泛应用于视网膜成像，而偏振敏感OCT通过测量组织结构增加了另一层对比度。Tang的团队正在将这种高分辨率、非侵入性成像方法适应于捐赠肝脏评估，这在该领域尚未得到广泛应用。
研究人员开发了一种便携式PS-OCT成像系统，旨在支持临床和手术室环境中的及时扫描。该团队还创建了AI驱动的图像分析工具来处理扫描结果，并识别关键的肝脏健康指标，包括肝脂肪变性和炎症。
为了评估PS-OCT发现是否反映了具有临床意义的肝脏健康指标，Tang的团队与OU Health合作，将成像结果与通过既定临床决策路径评估的捐赠肝脏的活检结果和移植后临床结果进行了比较。研究小组发现，PS-OCT成像特征与病理发现以及移植后肝脏功能的早期指标相关。
"通过将我们的成像数据与病理结果配对，我们可以训练AI模型来识别与肝脏健康相关的特征，"该研究的合著者、盖洛格利计算机科学学院教授Chongle Pan博士说。"长期目标是为临床医生提供一种更快、更全面的工具，可以补充活检，并在某些情况下减少对侵入性采样的需求。"
对器官质量的更全面视图
Tang表示，PS-OCT在评估肝脏健康方面的潜力可以帮助改善移植的及时性。由于PS-OCT可以在不切除组织的情况下扫描肝脏的更大区域，该方法可以为临床医生提供捐赠器官质量的更完整视图。未来，这可能有助于识别原本可能被拒绝的可用器官，并支持减少器官废弃的努力。
该团队还继续基于与OU Health的合作成果进行研究。研究人员已收集了30多个临床案例的数据，从已发表研究中的5个增加到现在的30多个，Tang表示他希望达到200个。这将进一步训练AI模型。
向多中心试验迈进
下一个目标是开发多中心临床研究，以评估该技术在更广泛患者和捐赠者群体中的应用。Tang的团队正在与UT西南医学中心和克利夫兰诊所合作，并已收到来自其他移植中心的兴趣。
该项目突显了俄克拉荷马大学的器官和组织成像研究核心，这是正在增长的基础设施的一部分，该基础设施整合了先进的生物成像、人工智能、病理学和人体器官灌注技术。该平台为将工程创新带入实际临床工作流程提供了一个转化框架，并可能扩展到肝脏移植以外的肾脏、肺、心脏和其他器官评估。
"这只是开始，"Tang说，他还担任斯蒂文森特聘教授，并担任转化刺激委员会主席，该委员会支持学校内的创新、创业和实际影响。
"我们正在积极将这种方法扩展到其他器官，包括肾脏和肺。除此之外，这些人器官和组织平台使我们能够评估其他成像技术，并支持各种转化研究。前方有许多令人兴奋的工作。"
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