提起肿瘤或者癌症，人们无不谈虎色变。肿瘤疾病高度恶性，高死亡率。虽然医务与科研工作者基于生理，病理和免疫水平不断在肿瘤的治疗手段上攻克诸多难题，但不同器官来源以及不同病因引发的肿瘤在临床诊断与治疗中依旧显得“道高一尺，魔高一丈”。以肝癌为例，由于缺乏早期典型的临床症状，患者大多在疾病初期无法察觉体内异常，一旦患者出现腹胀，黄疸等消化系或者全身症状时，往往肝癌已经进入中晚期，相应的也就错过了最佳治疗时期，患者不但面临巨大身体痛苦，同时经济与精神压力也接踵而至。对于肿瘤疾病而言，早期、精确的发现病灶，在疾病初期及时对肿瘤级别，分化程度进行评估，在接受手术或者化学药物治疗后能够准确的评估病灶部位消减情况对于该类疾病预防与治疗意义重大。
光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography，简称OCT）是一种基于光学原理的非侵入性、无接触的显微成像技术。OCT通过测量光在样品中反射或散射的强度和时间延迟信息，可以获得高分辨率、高对比度的断层结构图像，OCT 技术可以在不影响组织结构的情况下，对人体组织进行成像，该技术的优势在于既减少了传统放射性检查对人体造成的潜在伤害，又消除了人们对侵入性检查产生的恐惧心理。目前OCT已经作为一项成熟的技术被应用黄斑区病变，青光眼，视网膜血管病变等眼科疾病的诊疗中。在癌症领域，同样有很多科研团队在不断探索OCT的应用前景，并且在诸多期刊中展示了学术成果。
由于OCT能够产生高分辨率的组织断层影像，越来越多的医学科研人员开始关注OCT技术在疾病诊断中的应用价值，尤以肿瘤疾病更为突出。2009年纽约石溪大学生物工程系团队对OCT组织层次分辨能力进行了测试，他们利用高分辨率OCT分别扫描了健康小鼠膀胱和尿路移行细胞癌的组织，通过与HE染色结果对比发现，OCT扫描结果能够清晰的区分健康膀胱尿路上皮，固有层以及肌层组织。通过增强局部细胞运动诱导的相位乱序，OCT成像能够精确的甄别健康尿路上皮组织与恶变的细胞核形态差异。在OCT影像中能够明显的看到，恶变的尿路上皮细胞核暗区对比度更为明显，并且细胞核体积更大。同时相较于健康组织，OCT能够观察到清晰的组织形态改变以及浸润深度。该团队认为OCT的这一功能有望成为肿瘤疾病内镜下组织光学活检的重要手段。
同样，在肿瘤与健康组织鉴别方面，2021年伊利诺伊大学团队对手术切除狗乳腺组织进行了OCT扫描，并同时将扫描结果与HE 染色切片进行对比。与膀胱不同的是，乳腺组织构成更为复杂，除共有的皮肤及皮下组织外，乳腺富含腺体以及一定量的脂肪组织。这便要求OCT在成像时能够在同一水平面同时区分更多的组织层次和类型。该团队没有对OCT成像数据进行高分辨处理，在常规参数水平下，能够看到脂肪组织整体呈低散射性，偶见单个脂肪细胞呈高散射（白色）轮廓，形成蜂窝状外观（图A.D).乳腺组织呈中高散射，具有可辨别的组织结构，小叶组织结构和高细胞密度清晰可见（图B.E)。相比之下，乳腺肿瘤表现出高散射和更高的组织致密性，组织外观杂乱无章（图C.F)。
OCT除应用于观察组织形态外，2022年阿德莱德大学医学科学学院的科研团队利用它莫西芬对不同类型的乳腺癌细胞进行标记，该课题以OCT影像技术能够区分经特异标记后的ER(+)与ER(-)乳腺癌细胞为假设，通过将共聚焦显微镜技术与OCT融合，得出结论OCT可以准确区分ER(+/-)乳腺癌细胞群。团队成员利用抗雌激素药物它莫西芬与雌激素受体(ER)特异性结合这一特性，针对ER设计了一组绿色荧光探针，通过体外将探针与ER(+)细胞MCF7以及ER(-)细胞MDA-MB-231进行共孵育后，对活细胞进行了OCT以及共聚焦扫描。在细胞密度方面，OCT镜下能够看到它莫西芬对MCF7表现出更显著的抑制效应，并且通过共聚焦图像合并，OCT观察到的细胞团位置与绿色荧光标记的ER细胞相对应。
OCT直接观察器官形态改变
除泌尿系肿瘤与乳腺癌外，许多学者应用OCT在其他肿瘤疾病中也进行诸多研究，包括肿瘤体积测量，手术边缘评估，甚至OCT技术可以在良恶性肿瘤的鉴别方便提供数据支持。作为一种正在应用于新领域的成熟成像方法，OCT的优势。首先，OCT可以提供非侵入性，高质量的详细图像。通过光学、电学和图像处理，OCT可以提供微米级分辨率的组织图像，以及高分辨率的3D成像，可用于疾病的早期诊断和治疗。另外，OCT可以在解剖结构方面对软组织进行对比，便于对软组织结构进行详细分析，对癌症的早期诊断具有重要意义。此外，OCT可以集成到小探头和导管中，使其适合进入内脏进行癌症成像和诊断。由于OCT本身的穿透深度和视野有限，肿瘤学家很难从小面积组织的图像中进行判断。此外，在评估术中肿瘤边缘时成像深度有限，通常在2mm以内，这极大地限制了其在手术中的应用。而且，使用小探头和导管成像时，很难很好地固定探头或成像模块，因此很难获得清晰的图像。因此，OCT未来发展的第一步是提高成像深度，并结合人工智能算法和多种成像方法，使其能够在相对较大的深度和视野下进行成像。其次，在OCT本身超高采样速度和高分辨率的优势下，未来OCT有望采用多帧合成技术来提高采样的稳定性;最后，OCT技术应进一步与其他学科和技术融合，如人工智能、医学图像分析、智能机械制造、安全环保的新材料工艺等。它不仅可以用于疾病早期诊断和促进科学研究，为成像测量提供更客观、精确的依据，还可以为疾病的常规检测提供更安全、更快捷、更便宜的技术解决方案。
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