RCM成像原理

RCM系统主要由点光源、分束器、聚焦透镜和探测器组成（图5-7）。点光源发射的光聚焦到样品上，样品的散射光经过一个放置在焦平面共轭处的针孔抵达探测器。针孔只允许来自焦点的光通过，而阻挡来自其他方向的光。因此，探测器只接收照射到焦点处组织结构的散射光，而对其他位置的散射光不敏感。该系统的激光光源在扫描样品的过程中经历两次聚焦，因此称为共聚焦显微镜。点光源在X轴和Y轴的移动，实现对样品的二维扫描来获得样品不同层面的图像；在Z轴的不断移动，可实现对皮肤组织的无损伤性连续光学切片。由于与CT类似，RCM也被称为皮肤CT。获得的图像经计算机三维重构，有助于实现对皮肤组织三维剖面或整体结构的多角度观察。RCM基于皮肤的细胞器和其他组织结构自身的折射率不同而得以实现高分辨率。皮肤组织中的黑素、角蛋白和纤维组织具有较高的折射率，是自然对照物。折射率高的结构较明亮，折射率低的结构则显灰暗。

图5-7　在体反射式共聚焦显微镜示意图
Figure 5-7　Schematic diagram of in vivo reflectance confocal microscope（RCM）(https://www.daowen.com)

目前，临床检测用RCM系统使用波长为830 nm的二极管激光器，其组织水平的输出功率低于35 mW。系统最大成像范围为500 μm×500 μm，最大成像深度为500μm，放大倍数为40～100倍，横向分辨率为0.5μm，最小光学切片厚度为1.7 μm。数值孔径为0.9的30倍物镜与浸没介质水（折射率为1.33）或凝胶（折射率1.3335）一起使用，以横向尺寸为0.5～1.0μm、轴向尺寸为4～5μm捕获图像。RCM系统的优点：无创性，可实时动态地监测细胞组织形态和生理功能，可对同一皮损进行多次成像，以对其发展变化、治疗后的改善状态进行随访观察；能观察皮肤血管中血流的动态变化；当常规组织病理学检查难以确定取材部位时，可以在一次检查中观察许多可疑病灶，无须取材及组织病理学复杂烦琐的处理过程；成像迅速，数据易于存储和输出。