光学相干断层成像
光学相干断层扫描成像技术研究
光学相干断层扫描成像技术研究第一章：引言光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography, OCT）成像技术是近年来一种新兴的成像技术，它利用了光的电子干涉现象，对生物组织及生物样品进行高分辨率扫描成像。
OCT技术在医学、生物医学及材料科学等领域有广泛应用。
本文将对OCT技术原理、成像机制、影响成像质量的因素以及未来应用方向进行介绍和分析。
第二章：OCT原理OCT技术利用光的电子干涉现象进行无损扫描成像。
OCT系统由光源、光学干涉型探测器及信号处理器三部分组成。
光源产生光束，然后将光束分为两束：一束通过待测样品，另一束光经过参比光程。
两束光重新合成在探测器上形成干涉信号，通过计算得到待测样品在深度方向上的信息。
OCT技术主要通过光学干涉来实现深度成像。
干涉图像是一种二维形态的复制图像，可根据干涉图像反推出物体的三维结构。
光束通过样品时会与样品内部的反射或折射界面发生相位延迟，而探测器可以量度光学干涉的光程差，从而确定样品内部的三维结构。
第三章：OCT成像机制OCT成像机制与光的穿透深度有关。
由于组织和其他生物样品对不同波长的光吸收和散射的差异，OCT对样品的穿透深度有其特殊要求。
OCT使用波长在800-1300nm的光，这个波长范围是有效穿透生物组织、并最终形成清晰图像的范围。
在不同的样品中，光子的透射和散射的方式不同，因此需要考虑多个因素来确定扫描条件和成像质量。
OCT成像机制可以分为两种：时间域OCT和频域OCT，两种方式各自有其优缺点。
频域OCT是时间域OCT的一种改进方式，被公认为具有更高的稳定性和更高的分辨率。
OCT技术的应用领域包括眼科、皮肤科、口腔科、肺部等，各个领域有着不同的成像要求和限制。
第四章：影响成像质量的因素OCT成像质量受到多种因素的影响，包括样品反射率、光源特性、光学器件的折射率和精度、扫描方式、探测器的信噪比和分辨率等。
首先，样品的反射率对OCT成像质量有显著影响。
《眼科影像学》光学相干断层扫描仪
眼科 OCT 的应用
光学相干断层扫描 (OCT) 技术在眼科领域有着广泛的应用，为各种眼部疾 病的诊断和治疗提供了新的思路和方法。
视网膜疾病诊断
OCT 可用于多种视网膜疾病的诊断，例如糖尿病性视网膜病变、黄斑变性 、视网膜脱离等。
OCT 可以提供视网膜的详细图像，帮助医生诊断疾病，评估疾病的严重程 度，并监测治疗效果。
光学相干断层扫描仪 的结构
光学相干断层扫描仪 (OCT) 是一种复杂的仪器，由多个关键组件组成，这 些组件协同工作以生成高质量的视网膜图像。 OCT 系统主要包含光源、干涉仪、扫描系统、图像处理系统等。
光源
光学相干断层扫描仪使用低相干光源，如超发光二极管 (SLED) 或可调谐 激光器，以产生用于扫描眼睛结构的特定波长的光束。
本高
眼科 OCT 设备的购买和维护成本较高，包括仪器本身、耗材、软件升级等 方面的支出。 这对于一些经济条件有限的患者和医疗机构来说，可能会成为一个负担。
操作复杂
OCT 设备的操作需要专业的培训和经验。操作人员需要熟练掌握设备的各 项功能，并能够根据不同的检查需求选择合适的参数和操作模式。此外， OCT 设备的校准和维护也需要专业的技术人员进行。
SLED 提供宽带光谱，从而实现高分辨率成像，而可调谐激光器则提供更好 的灵活性，允许在不同的波长范围内进行扫描。
干涉仪
干涉仪是 OCT 系统的核心部件，用于产生并测量光束的干涉信号。 干涉仪通常采用迈克尔逊干涉仪结构，它将光束分成两束，分别照射到参 考镜和样品上。 两束光束反射后发生干涉，干涉信号被探测器接收，用于重建样品的结构 信息。
屈光手术评估
眼科 OCT 可用于评估屈光手术前后的眼部结构，例如角膜厚度、形状和视 网膜结构。
眼科光学相干断层扫描仪 原理
眼科光学相干断层扫描仪的基本原理眼科光学相干断层扫描仪（Optical Coherence Tomography，OCT）是一种非侵入性的成像技术，常用于眼科领域。
它利用光的干涉原理和计算机图像处理技术，能够产生高分辨率、高对比度的视网膜断层图像。
1. 光的干涉原理光的干涉是指两束或多束光波在空间中叠加形成干涉条纹的现象。
当两束或多束光波有相同频率、相同方向和相同偏振状态时，它们会发生干涉。
根据光的波动理论，当两束光波叠加时，它们的电场强度按照矢量叠加原理求和。
在OCT中，使用一束称为参考光束（Reference Beam）和一束称为探测光束（Sample Beam）进行干涉。
参考光束经过一个分束器（Beam Splitter）后分成两部分：一部分直接射向探测器（Detector），另一部分射向一个可移动的反射镜。
反射镜将参考光束反射回来与探测光束进行干涉。
干涉后的光信号被探测器接收并转换为电信号。
2. 光学相干断层扫描仪的基本结构光学相干断层扫描仪由以下几个主要部分组成：2.1 光源光源是OCT系统中产生光束的部分。
常用的光源有激光二极管（LD）或超连续激光（Superluminescent Diode，SLD）。
这些光源具有高亮度、窄带宽和长相干长度等优点。
2.2 共焦点透镜共焦点透镜用于调整参考光束和探测光束的焦距，使其在扫描区域内能够聚焦到同一点上。
共焦点透镜通常由两个球面透镜组成。
2.3 分束器分束器将参考光束和探测光束分开，并将它们引导到不同的路径上。
分束器通常采用半透明镜或波导等材料制成。
2.4 扫描系统扫描系统用于控制探测器的移动，以获取不同位置的光信号。
扫描系统通常由一个或多个反射镜和一个扫描镜组成。
反射镜用于改变光束的传播方向，扫描镜用于扫描光束在样本上的位置。
2.5 探测器探测器用于接收干涉后的光信号，并将其转换为电信号。
常用的探测器有光电二极管（Photodiode）和光电倍增管（Photomultiplier Tube，PMT）。
光学相干断层成像技术在冠心病介入诊疗领域的应用中国专家建议(全文)
光学相干断层成像技术在冠心病介入诊疗领域的应用中国专家建议（全文）光学相干断层成像(optical coherence tomography，OCT)是继血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)后出现的一种新的冠状动脉内成像技术。
与IVUS相比，OCT有极高的分辨率，在评价易损斑块和指导支架置入，尤其是在急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome, ACS)等冠心病诊疗领域日益受到关注。
本次，国内长期从事冠状动脉介入诊疗及影像学研究、有丰富冠心病介入诊疗临床经验的心血管病专家通过循证医学回顾并结合临床实际经验，共同制定OCT成像方法、图像分析以及应用指征的中国专家建议，旨在规范并指导OCT在冠心病诊疗领域中的应用。
01正常血管壁在OCT图像上，正常冠状动脉血管壁的特征是典型的3层结构，由内膜、中膜和外膜组成(图1)。
内膜主要为弹力纤维层，反射信号高，表现为高信号亮带状；中膜为平滑肌层，反射信号通常较低或信号微弱，表现为信号较低暗带；外膜主要为细胞外基质和外弹力膜，表现为信号较强但不均一亮带。
在OCT图像上，内弹力膜的定义是动脉内膜和中膜的边界，而外弹力膜的定义是动脉中膜和外膜的边界。
02动脉粥样硬化斑块在OCT图像上，动脉粥样硬化斑块的定义是血管壁出现占位性病变(增厚病变)或血管壁3层结构缺失。
OCT图像上的斑块类型可分为3类，即纤维斑块、钙化斑块和脂质斑块。
在OCT图像上，纤维斑块表现为同质、高信号和弱衰减区域，有时可在纤维斑块中发现内弹力膜或外弹力膜(图2A)。
在OCT图像上，钙化斑块表现为边缘锐利的低信号或不均匀区域(图2B)。
该定义适用于较大的钙化，一些特殊类型的钙化，如微小或点状钙化，可能与斑块稳定性相关，但其OCT定义尚未确立。
在OCT图像上，脂质斑块表现为边缘模糊、高背反射和强衰减区域，在低信号区域的表面有高信号带的纤维帽(图2C)。
光学相干断层成相(oct)项目意义
光学相干断层成相(oct)项目意义光学相干断层成像（Optical Coherence Tomography，简称OCT）是一种非侵入性的三维图像检测技术，具有广泛的应用前景。
该技术通过测量光学信号的干涉以获得目标组织的高分辨率横断面图像，用于观察和分析组织的内部结构和病变情况。
OCT项目的意义在于提供了一种高分辨率、无创伤的成像方法，可以用于临床医学、生物医学研究以及其他领域。
在临床医学中，OCT已被广泛应用于眼科、皮肤科、口腔科等领域。
以眼科为例，OCT技术可以实现对眼底、视网膜以及其他眼部组织的高分辨率成像，帮助医生准确定位和诊断眼部疾病。
与传统的眼底成像技术相比，OCT具有更高的分辨率和更快的成像速度，可以提供更多的细节信息，有助于医生进行疾病的早期诊断和治疗规划。
在生物医学研究中，OCT可以用于观察和研究不同组织的结构和功能。
例如，在神经科学研究中，OCT可以用于研究脑部组织的纤维束、神经元分布等结构特征，为研究者提供重要的解剖学信息。
在癌症研究中，OCT可以用于观察和监测肿瘤的生长和扩散过程，为癌症的早期诊断和治疗提供参考。
除了医学领域，OCT还可以应用于材料科学、艺术保护等领域。
在材料科学中，OCT可以用于观察材料的微观结构和缺陷，帮助研究者了解材料的性能和使用寿命。
在艺术保护领域，OCT可以用于观察和分析绘画、雕塑等艺术品的内部结构和破损情况，为艺术品的保护和修复提供指导。
总体而言，光学相干断层成像（OCT）项目的意义在于提供了一种高分辨率、无创伤的成像方法，可以在医学、生物医学研究以及其他领域中发挥重要作用。
通过OCT技术，我们可以观察和分析目标组织的内部结构和病变情况，为疾病的早期诊断和治疗提供依据，同时也为科学研究和艺术保护提供了有力的工具。
未来，随着技术的不断发展和改进，OCT在各个领域的应用前景将更加广阔。
光学相干断层成像检查对黄斑疾病的诊断意义(最全)word资料
光学相干断层成像检查对黄斑疾病的诊断意义(最全)word资料光学相干断层成像检查对黄斑疾病的诊断意义[ 11-03-04 11:17:00 ] 吉明霞，彭惠编辑：studa20【摘要】光学相干断层成像（optical coherence tomography,OCT）是近年来发展较为迅速，应用趋于广泛的一种辅助检查技术，目前在眼科领域尤其是眼底黄斑病变的检查中非常重要。
我们对其在黄斑裂孔、特发性黄斑前膜、中心性浆液性脉络膜视网膜病变、近视性黄斑病变、黄斑水肿和年龄相关性黄斑变性等疾病中临床表现及诊断意义进行了综述。
【关键词】光学相干断层成像；黄斑病变Abstract Optical coherence tomography（OCT）has been widely used in recent years in the diagnosis of many ocular disorders. Especially, OCT plays an unparallel role in assessing the foveal structure of various macular lesions. We reviewed OCT appearance in idiopathic macular hole, macular epiretinal membrane, central serous chorioretino pathy, ocular edema, and age related macular degene ration.KEYWORDS: optical coherence tomography; macular lesions0引言光学相干断层成像OCT是一种根据光的干涉现象设计而成的活体成像技术。
自从1991年在麻省理工学院被发明，一直以飞快的速度发展[1]。
它具有高分辨率、高灵敏度、客观定量、非接触、无损伤和可重复等诸多优点，已广泛地应用于临床。
光学相干断层扫描成像的原理与应用
光学相干断层扫描成像的原理与应用光学相干断层扫描成像（Optical Coherence Tomography，简称OCT）是一种高分辨率的非侵入性成像技术，广泛应用于医学、生物学、材料科学等领域。
本文将介绍OCT的原理和一些常见的应用。
OCT的原理基于光学干涉技术。
它利用光的干涉现象，通过测量光束与参考光束之间的干涉信号来获取样品内部的结构信息。
OCT系统由光源、分束器、参考光路和样品光路组成。
首先，光源产生一束宽谱光，通常是一束窄带的激光。
然后，光束通过分束器被分成两束，一束作为参考光束，另一束经过样品后再与参考光束进行干涉。
干涉信号被接收器接收并转化为电信号。
OCT的关键在于测量光束与参考光束之间的光程差。
通过改变参考光束的光程，可以得到不同深度的样品内部结构信息。
利用干涉信号的强度和相位信息，可以重建出样品的断层图像。
OCT的分辨率通常在几微米到几十微米之间，远超过传统的超声成像和X射线成像。
OCT在医学领域有广泛的应用。
例如，在眼科领域，OCT可以用于视网膜疾病的早期诊断和治疗监测。
通过扫描眼底，医生可以获取视网膜的断层图像，观察血管、神经纤维层等结构的变化，从而判断疾病的严重程度。
此外，OCT还可以应用于皮肤病学、牙科学等领域。
在皮肤病学中，OCT可以提供皮肤表面以下的组织结构信息，帮助医生诊断皮肤病变。
在牙科学中，OCT 可以用于观察牙齿的牙髓、牙根和牙周组织，辅助牙科医生进行治疗。
除了医学领域，OCT还在生物学、材料科学等领域有广泛的应用。
在生物学中，OCT可以用于观察小鼠胚胎的发育过程，研究器官和组织的结构和功能。
在材料科学中，OCT可以用于观察材料的内部结构，例如纤维材料的纤维方向和分布情况。
然而，OCT也存在一些限制。
首先，OCT对样品的透明度有一定要求，对于不透明的样品，需要进行特殊处理才能进行成像。
其次，OCT的成像深度有限，对于较厚的样品，只能获取表面的结构信息。
此外，OCT的成像速度相对较慢，对于动态变化的样品，可能无法实时观察。
光学相干断层成像OCT基础知识(64页)
应用背景
✓ 1998年，Lightlab Imaging(LLI)公司成立，开始开发 OCT在冠状动脉成像方面的应用。
✓ LLI 的 知 识 产 权 来 自 于 MIT, Harvard University, Massachusetts General Hospital, Tufts University, Medtronic, and the Zeiss Foundation，拥有多项专利。
OCT的临床应用
纤维斑块
OCT的临床应用
钙化斑块
OCT的临床应用
脂质斑块
OCT的临床应用
2.发现易损斑块
组织学
纤维脂质斑块
薄纤维帽
富含脂质核心
OCT
OCT的临床应用 2.发现易损斑块
OCT能敏锐发现斑块破裂
纤维帽破口
OCT的临床应用 3.识别各种血栓
血栓
OCT的临床应用
红血栓 白血栓
OCT的临床应用 4.指导进行支架置入术
OCT的临床应用 1.揭示斑块形态和性质
IVUS影像
可疑病变？ 破裂斑块？
OCT的临床应用 1.揭示斑块形态和性质
OCT清楚显示
破裂斑块！
OCT的临床应用 1.揭示斑块形态和性质
纤维斑块
丰富均一的高信号区
纤维斑块
纤维斑块
钙化斑块
边界清晰，不均一的低信号区
钙化
钙化
脂质斑块
脂池
脂池
边界模糊，均一的低信号区
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光学相干断层成像（OCT）对雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗黄斑囊样水肿的观察
华厦眼科医院集团-合肥名人眼科医院
张阳曾令辉刘婷婷
【摘要】：目的： OCT对雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗前后对比观察。
方法：在我科眼底荧光造影检查2014年5月-2015年8月确诊为黄斑囊样水肿患者22 例39眼,其中单眼患者5 例,双眼患者17例。
随访观察，光学相关断层扫描(OCT)检查黄斑中心凹说说厚度（CMT）的变化。
OCT显示黄斑中心凹厚度平均降低268.4±115.0μm。
结论：OCT的高分辨率可以在活体上显示视网膜的细微结构，可用于评价黄斑水肿患者治疗前后的黄斑厚度变化，在临床诊断和疗效观察上发挥了重要的作用。
黄斑水肿是由于黄斑区局部毛细血管内皮细胞屏障(血-视网膜内屏障)或/ 和视网膜色素上皮细胞屏障(血- 视网膜外屏障)功能损害,
致液体渗漏造成的一种细胞外水肿,其发病机制尚不清楚。
[1]常见于老年黄斑变性（AMD），糖尿病性视网膜病变（DR），中央视网膜静脉阻塞（CRVO）等。
近年来，雷珠单抗作为第二代人源化的抗血管内皮生长因子（anti-VEGF）抑制剂，重组鼠单克隆抗体片段，对人VEGF-A的所有亚型都具有特异性和亲和力，主要作用机制为结合VEGF后，阻止血管渗漏和新生血管的形成，抑制新生血管的形成。
OCT作为一种非接触性的生物组织成像技术的代表，已逐渐成为评价黄斑厚度的一种可靠方法。
我科采用OCT对雷珠单抗玻璃体腔
内注射治疗各种病变所致的黄斑囊样水肿观察，现介绍如下。
1研究对象和方法
1.1 对象2014年5月-2015年8月期间，在我科确诊的黄斑囊样
水肿患者22例39眼, 其中单眼患者5例,双眼患者17例，年龄38~ 79岁，所有病例均经过视力及矫正视力检查、非接触眼压、间接眼底镜、荧光素眼底血管造影(fluo rescein fundusangiog raphy, FFA)及光学相关断层扫描(optical coherence tomography, OCT)等来确诊，并排除其他黄斑疾病，所有病例均采用雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗1～3次雷珠单抗0.05ml/(0.5mg)，每次间隔1个月，第1次注射7天后行OCT黄斑部检查，部分病人行眼底激光光凝治疗。
1.2方法采用ZEISS stratus OCT对39眼黄斑囊样水肿患者黄斑区
行放射状，水平及垂直线性扫描，扫描深度3mm,扫描长度3.45mm 及6mm，扫描角度0~360゜,扫描点数512,图象像分析采用ZEISS OCT3分析系统。
扫描程序：以黄斑中心凹为中心的星状线性扫描，共6条扫描线，取平均值，获得黄斑地形图。
利用ZEISS软件对所获得图象进行分析，主要分析指标黄斑中心凹，上方，下方，鼻侧及颞侧5个象限的视网膜厚度。
结果
1.一般信息：黄斑囊样水肿患者共39例，矫正视力范围
为0.04~0.6。
2.治疗前组：中央黄斑厚度387μm ~857μm，平均厚度
589μm，上方467μm，下方424μm，鼻侧456μm，颞侧462μm。
3.治疗后组：1周，1，3，6月后（如下表）
治疗后1周1月3月6月
中央黄斑厚度（AVE）487 446 352 278 上方352 351 242 180
下方351 342 278 232
鼻侧372 293 199 187
颞侧344 295 215 174
讨论
CME的OCT图象表现为黄斑中心凹明显隆起，神经上皮层间出现囊样低反射暗腔，黄斑区的网膜厚度增加。
眼底荧光造影只能对黄斑水肿的形态进行评估，而OCT作为新型方便，无创的检查手段，则不仅能对视网膜剖面形态观察，对于视网膜厚度的改变也能进行精确的评估。
治疗观察中表明，雷珠单抗治疗前后，视网膜黄斑区厚度的变化有明显意义的降低（如下图）。
（DR治疗前黄斑OCT扫描图像，显示黄斑囊样水肿，神经
上皮层内见不规则暗区）
（治疗后1周OCT显示水肿明显消退，囊样暗腔明显减少，神经上皮层厚度变薄）
（治疗后3月，黄斑中心凹形态显现，上皮层内不规则暗区基本吸收）
本文中，样本量相对较少, 随访观察时间有限，未发现眼压升高、晶体混浊加重、眼内炎等并发症。
玻璃体腔注射雷珠单抗迅速有效的封闭VEGF-A，使得血-视网膜屏障得以复原，降低血管通透性，减少渗出和水肿，促进黄斑水肿消退，提高视力。
同时，降低了眼内VEGF-A 的浓度，可预防疾病转变为缺血型RVO，甚至新生血管性青光眼。
本文意在反映OCT对雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗各种病变所致的黄
斑囊样水肿观察的特异性。
值得注意的是，对视网膜厚度的定量分析，由于各种品牌型号OCT 对视网膜厚度测量值有一定差异，屈光间质混浊对定量分析产生一定影响，对CME厚度分析时应注意考虑高度近视黄斑部视网膜弯曲形态对厚度分析的影响，定量分析不能完全根据仪器自动描绘的视网膜边界进行分析计算。
随着OCT技术的不断发展，在眼科临床和科研中发挥了重要的作用，已成为眼科诊疗的重要技术手段。
参考文献：
1.魏谭伟乔晨严明雷珠单抗玻璃体腔内注射联合激光光凝治
疗黄斑囊样水肿国际眼科杂志，2013年5月。