综述：光学相干弹性成像技术用于癌症微观力学特性的成像研究

这篇综述系统阐述了光学相干弹性成像（OCE）技术在肿瘤研究中的最新进展，重点聚焦于癌症机械生物学（mechanobiology）、药物响应监测和临床诊断三大应用方向。文章详细介绍了OCE通过光学相干断层扫描（OCT）实现微米级组织力学特性成像的原理，对比了压缩OCE与瞬态OCE的技术差异，并探讨了其在单细胞成像、肿瘤微环境研究及术中边界评估中的突破性应用。

　　

光学相干弹性成像（OCE）技术正成为探索癌症微观力学特性的革命性工具。这项基于光学相干断层扫描（OCT）的成像方法，能以1-2 mm的穿透深度实现微米级分辨率，为肿瘤研究开辟了全新维度。

OCE在机械生物学中的应用

癌细胞与微环境的力学互动是肿瘤发展的关键。传统技术局限于二维检测，而OCE通过光镊、被动振动等非接触式加载方式，首次实现了三维环境下单细胞力学行为的观测。突破性研究显示，乳腺癌细胞球在刚性水凝胶中体积缩小但硬度增加，其TRPV4和β₁整合素表达受体积调控而非硬度影响。新型光片光力OCE系统更揭示了成纤维细胞周围ECM的力学异质性——越靠近细胞硬度越高，这种梯度变化在细胞收缩性抑制后消失。

药物疗效监测新范式

传统RECIST标准依赖肿瘤尺寸评估疗效，而OCE能捕捉化疗药物引发的力学改变。在乳腺癌模型中，顺铂治疗组69%肿瘤出现坏死区域（弹性显著降低），而贝伐单抗组仅20%。更引人注目的是，新型免疫调节剂TNFα-CSG通过降解ECM降低肿瘤力学异质性，这种变化与组织学显示的胶原流失高度吻合。磁纳米颗粒热疗研究则证明，OCE可实时监测黑色素瘤硬度变化与治疗响应相关性。

临床诊断的精准突破

针对乳腺癌保乳手术的术中边界评估，定量微弹性成像技术达到93%灵敏度和96%特异性。定制化手持探头已用于临床，其检测结果显著优于传统超声弹性成像（准确率100% vs 82%）。在口腔癌领域，OCE测得癌变舌组织杨氏模量是正常组织的3倍，同时伴随黏度下降；子宫内膜癌研究则通过多模态OCT联合弹性成像，实现87-93%的癌变识别准确率。

技术挑战与未来方向

当前OCE面临机械分辨率与采集速度的平衡难题，机器学习辅助的应变分析算法有望突破这一瓶颈。临床转化需解决探头小型化与标准化问题，同时发展多参数成像（粘弹性、非线性弹性）以全面反映肿瘤特性。尽管成像深度局限在1-2 mm，这与多数手术的阴性边界标准高度契合，预示着OCE将在精准肿瘤切除中发挥关键作用。

随着专用成像探头的出现和大规模临床验证的推进，OCE正从实验室走向手术室。这项融合光学、力学与生物学的交叉技术，或将重新定义癌症诊断与治疗监测的黄金标准。