光学相干层析技术
OCT技术调研

OCT技术调研从四个方面介绍:1、OCT简介;2、OCT技术的应用;3、国内外的研究团队介绍;4、国内外厂商及产品介绍。
一、OCT简介光学相干层析(OpticalCoherenceTomography,简称OCT)是20世纪90年代初发展起来的低损、高分辨、非侵入式的医学、成像技术。
它的原理类似于超声成像,不同之处是它利用的是光,而不是声音。
图1OCT与其它成像技术的对比1、时域OCT技术光学相干层析成像系统结合了低相干干涉和共焦显微测量的特点。
系统选用的光源为宽带光源,常用的是超辐射发光二极管(SLD)。
光源发出的光经2某2耦合器分别通过样品臂和参考臂照射到样品和参考镜,两个光路中的反射光在耦合器中汇合,而两臂光程差只有在一个相干长度内才能发生干涉信号。
同时由于系统的样品臂是一个共焦显微镜系统,探测光束焦点处返回的光束具有最强的信号,可以排除焦点外的样品散射光的影响,这是OCT可以高性能成像的原因之一。
把干涉信号输出到探测器,信号的强度对应样品的反射强度,经过解调电路的处理,最后由采集卡采集到计算机进行灰度成像。
图2时域OCT基本光路OCT成像的主旨就是要得到样品不同深度的反射率分布。
如果参考镜处的反射率一定,那么由于样品结构的不均匀性,从样品不同深度散射回来的光的强度就不同,所以当两臂光相遇时产生的干涉信号里就带有样品不同深度的光反射率信息。
由宽带光源的低相干性可知,OCT干涉仪可以获得较窄相干长度,保证轴向扫描的成像分辨率在微米级。
对于窄带光源,如图3(a)所示,由于其相干长度很长,在相当大的光程差范围内都能输出干涉条纹变化。
这样的干涉条纹对比度与两臂的光程差变化几乎无关,无法确定零级条纹的位置,则无法找到等光程点,失去了精确定位的功能。
而对于宽带光源而言,如图3(b)所示,只有当两臂的光程差在这个很短的相干长度之内时,探测器才能检测到干涉条纹的对比度变化。
而且,在对比度最大的地方对应着等光程点,随着光程差的增加,对比度迅速锐减,因此具有很好的层析定位精度。
光学相干层析技术

光学相干层析技术光学相干层析技术(Optical Coherence Tomography,OCT)是一种高分辨、无创、非侵入性的光学成像技术,主要用于生物医学和材料科学领域。
该技术通过测量光波的干涉,能够生成高分辨的三维组织结构图像,对组织的微观结构进行观察和分析。
以下是光学相干层析技术的主要原理和特点:原理:1.干涉原理:光学相干层析技术基于干涉原理,利用光波的干涉现象来获取样本内部结构的信息。
2.光源:一般使用窄带光源,如激光。
3.分束器:将光源发出的光分成两束,一束用于照射样本,另一束用作参考光。
4.光学延迟:样本内部的不同深度处反射回来的光与参考光发生干涉,形成干涉图案。
5.探测器:使用光谱探测器记录干涉信号。
特点:1.高分辨率:光学相干层析技术具有高分辨率,可达到微米级别,使得可以观察到生物组织和细胞的微观结构。
2.无创性:对于生物样本,OCT是一种无创性的成像技术,不需要对样本进行切割或注射对比剂。
3.实时成像:OTC具有实时成像的能力,适用于动态变化的生物过程的观察,如眼部结构的实时监测。
4.三维成像:通过对不同深度的光反射信号的采集,OCT可以生成三维组织结构图像,提供更全面的信息。
5.广泛应用:在医学上,OCT广泛应用于眼科学,用于视网膜和角膜等结构的成像;在材料科学中,用于观察材料内部的微观结构。
应用领域:1.眼科学:视网膜、角膜等眼部组织的高分辨成像。
2.心血管学:血管结构的成像,用于冠脉疾病的诊断。
3.皮肤学:皮肤组织的结构成像,用于皮肤病变的检测。
4.生物医学研究:对小动物器官和细胞的高分辨成像。
5.材料科学:对材料内部结构的观察,用于材料性能的研究。
总体而言,光学相干层析技术在医学和材料科学领域有着广泛的应用前景,为微观结构的研究提供了一种高效、精确的手段。
OCT(光学相干层析成像)原理

1993年,第一台商 用OCT系统上市。
2000年代以后, OCT技术逐渐拓展 到其他医学领域, 如皮肤科、妇科等。
OCT技术的应用领域
眼科
OCT技术广泛应用于眼科疾病 的诊断和治疗,如黄斑病变、
青光眼、白内障等。
皮肤科
OCT技术可以用于皮肤肿瘤、 皮肤炎症等疾病的诊断和治疗 。
妇科
OCT技术可以用于子宫颈癌、 卵巢癌等妇科疾病的诊断和治 疗。
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OCT的层析原理
OCT通过测量反射光和透射光的干涉信号来获取样品的层 析结构。干涉信号的强度与参考光束和样品光束的光程差 有关,通过测量不同延迟时间下的干涉信号,可以重建样 品的层析结构。
OCT的层析过程通常采用频域OCT或时域OCT技术实现。 频域OCT通过快速扫描光学频率来获取干涉信号,而时域 OCT则通过快速扫描参考光束的延迟时间来获取干涉信号 。
03 OCT系统组成
光源模块
01
02
03
光源选择
OCT系统通常使用近红外 光波长的激光作为光源, 如800-1300nm波长范围。
光源输出功率
光源模块需要提供稳定的 输出功率,以保证OCT系 统的成像质量。
光谱特性
光源应具有较窄的光谱宽 度,以提高OCT系统的分 辨率。
扫描模块
扫描方式
扫描模块负责将光源发出 的光束扫描到待测样品上, 实现层析成像。
OCT图像的定量分析
厚度测量
OCT图像可以用于测量组织的厚度,通过对不同层次反射信号的 识别和测量,可以获得组织厚度的定量数据。
折射率计算
OCT设备通过测量光在组织中的传播速度,可以计算出组织的折射 率,这对于判断组织性质和生理状态具有重要意义。
光学相干层析系统中的三维成像技术

摘要摘要光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)技术作为医疗成像设备的一个分支,经过了几代的技术革新已经广泛应用于活体组织检测和医疗诊断领域。
OCT技术凭借其高分辨、非侵入和快速成像的特点,在医学成像领域中有着不可替代的地位。
虽然如此,随着技术的进步和新需求的出现,人们对OCT技术的改进和创新从未停止。
OCT系统中的三维成像技术是现代OCT系统的发展趋势,在此基础上的三维光学微血管造影技术(Optical Microangiography,OMAG)也是近几年新兴的OCT扩展技术,它无需造影剂的摄入,直接通过对三维体数据帧内部做相关运算来得到组织血管脉络的三维结构成像。
本文主要围绕1310纳米手持式扫频光学相干层析系统的集成和系统中的三维成像技术实现展开,主要研究内容包括:1.研究了扫频源光学相干层析系统理论,对1310纳米扫频源OCT系统进行封装。
将基于光学平台搭建的OCT系统集成到仪器机箱中,对电源接口、开关接口和设备接口做统一封装。
将固定式样品臂改成手持式样品臂,增加系统的的便携性和稳定性。
调整了系统参数,提高了系统的成像质量,使用手持式扫频OCT系统对红外卡和手指表皮做成像实验。
2.研究了光线投影算法的原理和三维计算机成像原理,学习了计算机三维图形库,编程实现基于光线投影的三维重建算法。
在原有OCT系统软件基础上增加了三维实时显示模块。
对三维成像方式进行改进,将成像方式由原先的“先采集数据,后使用第三方软件生成”,改进成“数据采集与三维成像同步进行”。
发现并解决三维实时成像中的帧乱序问题。
使用手持式扫频OCT系统对一些样品组织做三维成像实验。
3.研究光学微血管造影理论知识和算法原理,软件实现OMAG算法。
使用手持式OCT系统采集的模拟血管模型的三维数据做三维OMAG成像实验。
关键词:三维成像,扫频源光学相干层析成像,光线投影,OpenGL,OMAGIABSTRACTOptical Coherence Tomography (OCT) technology serves as a branch of medical imaging equipment, it has been widely used in the field of living tissue detection and medical diagnosis after several generations of technological innovation. OCT technology with its high resolution, non-invasive and rapid imaging features, it has an irreplaceable position in the field of medical imaging. However, with the advancement of technology and the emergence of new requirements, the improvement and innovation of OCT technology has never stopped. The three-dimensional imaging technology of OCT is now the developing trend of OCT system, the three-dimensional optical micro-angiography (Optical Microangiography, OMAG) is also an expansion technology of OCT emerging in recent years based on the three-dimensional imaging technology of OCT, it does not need take contrast agent, and can obtain three-dimensional structural imaging of the tissue vasculature by directly doing correlation in the three-dimensional volume data frame. This paper mainly focuses on the integration of 1310 nm handheld swept optical coherence tomography system and the realization of 3D technology of the system. The main research contents include:1. The theory of optical coherence tomography of swept source is studied, and the 1310 nm swept source OCT system is encapsulated. Building the OCT system based on the optical platform integrated into the instrument chassis, doing a unified package for the power interface, switch interface and device interface. Making the fixed sample arm into a hand-held sample arm, which increases the portability and stability of the system. Adjusting the system parameters which improves the image quality of the system. The handheld swept OCT system is used to do imaging experiment for the infrared card and finger skin.2. The principle of the light projection algorithm and the principle of three- dimensional computer imaging have been studied. The computer 3D graphics library is researched and the the 3D reconstruction algorithm based on the light projection has been realized by software. The three-dimensional real-time display module is added in the original OCT software system. The three-dimensional imaging method has been improved,changing from the original imaging method which firstly acquires data, and then using the third-party software to generate the data to data acquisition and three-IIdimensional imaging synchronize. The problem of disordered frame has been found and solved in 3D real-time imaging. Three-dimensional imaging experiments were performed on some sample tissues using a hand-held swept OCT system.3. The theory and algorithm of optical microvascular angiography has been studied, and the OMAG algorithm is realized by software. Three-dimensional OMAG imaging experiments were performed using a handheld OCT system to collect three-dimensional data of simulated vascular models.Keywords:3D imaging, sweep source optical coherence tomography, ray projection, OpenGL, OMAGIII目录目录第一章绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2生物医学成像 (1)1.3OCT技术的优势 (3)1.4OCT技术的发展状况及应用 (4)1.5本文的研究内容和章节安排 (6)第二章SSOCT原理 (8)2.1前言 (8)2.2扫频源OCT理论基础 (8)2.2.1 光在生物组织内传播特性 (8)2.2.2 迈克尔逊干涉仪 (9)2.2.3 低相干干涉技术 (11)2.3SSOCT成像原理 (13)2.4本章小结 (14)第三章手持式OCT系统 (15)3.1手持式OCT系统概述 (15)3.1.1 手持OCT系统结构方案 (15)3.1.2 系统器件选择与系统搭建 (17)3.1.3 手持OCT系统的集成 (20)3.2系统的性能与成像效果 (24)3.3本章小结 (26)第四章基于OpenGL的OCT系统三维成像 (27)4.1OpenGL库介绍 (27)4.1.2 OpenGL中的基本概念 (29)4.1.3 OpenGL库3D渲染流程 (34)4.1.4 渲染效果展示 (37)4.2光线投影算法 (38)4.2.1 光线投影算法概述 (38)4.2.2 算法原理 (38)4.3光线投影算法的OpenGL实现 (41)4.3.1 算法的软件实现流程 (41)IV目录4.3.2 算法中使用的关键技术 (43)4.3.3 算法效果演示 (44)4.4OCT系统中的三维实时成像实现 (45)4.4.1 OCT系统中光线投影算法的实现 (46)4.4.2 三维实时成像问题的产生与解决 (47)4.4.3 三维实时成像效果演示 (48)4.5本章小结 (51)第五章OCT三维光学微血管造影成像 (52)5.1光学微血管造影成像概述 (52)5.2OMAG算法原理 (52)5.2.1 OCT扫描数据的三维排布 (52)5.2.2 OMAG成像原理 (53)5.3基于OpenGL的OMAG算法实现 (54)5.4本章小结 (56)第六章总结与展望 (58)致谢 (60)参考文献 (61)攻读硕士学位期间取得的成果 (65)V第一章绪论第一章绪论1.1 研究背景及意义随着时代的进步,人们的生活品质不断提高,健康问题成为当今人们最关注的问题之一,它与每个人都密切相关[1]。
OCT技术

OCT技术 光学相干层析成像
(Optical Coherence Tomography)
1. OCT概念和原理 2.OCT仪器构成 3.数据采集与信号处理 4. 频域OCT 5. 应用案例
1、OCT概念和原理
OCT即光学层析成像技术:
利用弱相干光干涉仪的基本原理,检测生物组织不 同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号 通过扫描,得到生物组织二维或三维结构图像。 分两类: 时域OCT(TD-OCT);频域OCT(FD-OCT) 时域OCT是把在同一时间从组织中反射回来的光信号
与参照反光镜反射回的光信号叠加、干涉,然后成像。
频域OCT是参考臂的参照反光镜固定不动,通过改变
光源光波的频率来实现信号的干涉。
1、OCT概念和原理
超声的光学模拟品;
轴向分辨力:
取决于光源相干特性,可达10um
穿透深度: 几乎不受眼透明屈光介质的限制 可观察眼前节,
又能显示眼后节的形态结构。
多种扫描方式,可清晰呈现高度近视、白内障等患者的眼底影像。
• 扫描最快的 OCT,每秒 10万 次 A- 扫描 • 扫 描深 度 更 深,采 用 1050nm 的 高 穿 透 性不 可见 光,脉 络 膜与巩膜清 晰可见
• 可分辨视网膜 7 层结构,首次得到脉络膜厚度地形图
• 均匀的高清画质成像,最有最好的分辨率,白内障与出血下 也能高清成像 • 超宽扫描,线扫最长 12mm,3D 扫最大为 12mmX9mm
2. OCT仪器构成
由低相干光源,光纤迈克尔逊干涉仪和光电探测系 统组成。
2 OCT仪器构成
干涉仪: 一臂是作精密扫描的参考反射镜,产生参考光。 一臂放置待检测组织样品。 1.光源发出的光经过2×2的光纤耦合器后,被均匀地 分成两束,分别进入放有反射镜的参考臂和放有被测 样品的样品臂。
光学相干层析成像技术原理及应用

光学相干层析成像技术原理及应用近年来,随着光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)技术的广泛应用,它在医学、生物学和材料科学等领域展现出了巨大的发展前景。
本文将从原理和应用两个方面来介绍光学相干层析成像技术。
一、原理光学相干层析成像技术是一种基于干涉的非侵入性成像技术。
其原理类似于医学领域中的超声波层析成像技术,通过测量光波在不同深度处反射或散射的亮度信息,可以重建出被测物体的三维图像。
光学相干层析成像技术利用了光的干涉性质,使用一束高度相干的光源照射被测物体,并通过与参考光束发生干涉来测量光的相位变化。
这种相位变化信息可以用来推导出被测物体各个深度处的反射或散射信号强度,从而实现三维成像。
为了实现高分辨率的成像,光学相干层析成像技术采用了低相干光源和光学干涉仪。
光源通常使用半导体激光器,其光谱宽度较窄,能够提供高度相干的光波。
而光学干涉仪则用来测量光的相位变化,其中包括Michelson干涉仪、Mach-Zehnder干涉仪等。
二、应用1. 医学领域光学相干层析成像技术在医学领域的应用非常广泛,特别是在眼科领域。
它可以实现对眼球各层次的显微观察,提供高分辨率的眼底图像,帮助医生进行疾病诊断和治疗方案制定。
此外,光学相干层析成像技术还可以用于皮肤病的早期诊断、心血管病变的评估等。
2. 生物学领域在生物学研究中,光学相干层析成像技术被广泛应用于组织结构的显微成像。
通过该技术,可以实现对活体组织的非侵入性成像观察,研究组织的形态、结构和功能等。
比如,可以观察到胚胎发育过程中各个器官的形成,探索神经系统的功能连接等。
3. 材料科学领域光学相干层析成像技术在材料科学领域的应用也十分广泛。
它可以实现对材料内部结构和缺陷的观察,用于材料的质量控制和缺陷检测。
此外,也可以通过该技术来研究材料的光学性质和电子结构等。
总结:光学相干层析成像技术作为一种非侵入性成像技术,在医学、生物学和材料科学等领域具有广泛的应用前景。
光热相位光学相干层析成像技术

光热相位光学相干层析成像技术理论说明1. 引言1.1 概述光热相位光学相干层析成像技术,简称光热OCT(Optical Coherence Tomography),是一种利用光的干涉原理进行高分辨率显微成像的无损检测技术。
它结合了传统的光学相干层析成像(OCT)和光热效应,可以提供细胞级别的组织结构及功能信息。
这项技术具有非侵入性、高分辨率、实时性等优点,因此在医学、生物科学和材料科学等领域得到广泛应用。
1.2 文章结构本文将首先介绍光热相位光学相干层析成像技术的基本原理,在此基础上探讨其技术发展历程,并分析其在不同领域中的应用前景。
其次,我们将详细介绍实验方法和数据分析过程,包括实验设备和材料、数据采集与处理方法以及计算机模拟与仿真技术的应用。
最后,通过对研究结果进行总结,我们将进一步讨论该技术的创新点以及存在的不足之处,并展望未来针对这些问题的研究方向。
1.3 目的本文的目的是全面阐述光热相位光学相干层析成像技术及其应用领域,在理论上提供相关知识和深入了解该技术在各领域中所取得的突破和发展。
通过对实验方法和数据分析的介绍,读者能够了解这项技术的操作流程并掌握从原始数据到成像结果之间的处理过程。
最后,我们希望通过对该技术创新点与不足之处以及未来研究方向的探讨,为进一步推动该领域的发展提供有价值的参考。
以上就是引言部分内容,接下来将进入正文部分。
2. 正文光热相位光学相干层析成像技术是一种基于光学相干层析成像(OCI)和光热效应的新型成像技术,具有非接触、无辐射、高分辨率等特点,并且适用于多种材料的表面和内部结构成像。
本节将从该技术的原理、发展历程以及应用领域与前景三个方面进行详细阐述。
2.1 基本原理光热相位光学相干层析成像技术是通过照射样品表面的激光束,利用光热效应产生的温度变化来探测样品内部结构信息。
在激光照射下,样品吸收能量并发生温升,导致局部折射率发生变化,从而改变了透射或反射的相位信息。
光学相干层析成像技术原理及研究进展

光学相干层析成像技术原理及研究进展光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)是一种非侵入性的光学成像技术,通过测量光的相干性来实现高分辨率的断层成像。
OCT技术的原理是利用低相干光源,将分束器分成参考光束和样本光束,样本光束经过待检测物体后与参考光束进行干涉,通过相干性的测量,可以得到样本的深度和反射率信息,从而实现对物体内部结构的成像。
OCT技术可以应用于多个领域,包括医学、生物学和材料科学等。
在医学领域,OCT技术被广泛应用于眼科、血管学和皮肤学等领域。
例如,在眼科领域,OCT技术可以用于视网膜层析成像,实现对不同层次结构的观测,可提供疾病的早期诊断和监测。
在生物学研究中,OCT技术可以用于研究组织和器官的结构与功能,例如对小鼠脑皮质和大脑动脉结构的可视化观察。
随着技术的不断发展,OCT技术在分辨率和成像速度方面都取得了显著的提高。
首先,光源方面,传统的OCT技术使用连续波的光源,分辨率通常较低。
而近年来,光学频谱相干层析成像(Swept Source OCT,SS-OCT)和光学相干光谱层析成像(Fourier Domain OCT,FD-OCT)的出现,使得OCT技术的分辨率可以达到亚微米级。
其次,在成像速度方面,传统的OCT技术需要通过机械扫描来获取图像,速度较慢。
而多光束OCT技术的应用,可以实现对多个点的同时成像,大大提高了成像速度。
此外,OCT技术还与其他成像技术相结合,扩展了其应用领域。
例如,OCT与光学显微镜相结合,可以实现对样本的高分辨率实时观察。
OCT与光学斑点烧蚀成像技术相结合,可以实现对生物组织的三维成像和切割。
OCT与短波红外光谱(SWIR)相结合,可以实现对生物样本的多参数成像,如血液含氧量和血流速度的测量。
总之,光学相干层析成像技术在医学、生物学和材料科学等领域具有广阔的应用前景。
随着技术不断进步和完善,OCT技术的分辨率和成像速度将进一步提高,为更精细和快速的生物医学成像提供支持。
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从探测深度、分辨率、简单实用等角度综合考
虑,光学相干层析术被认为是很有发展前途的一种 新型光学成像技术。
光学相干层析技术(OCT)由于不存在辐射危 害,已发展成为面向医学应用的一种宝贵的非侵入 式成像技术。目前,已经在用于诊断和生物医学成 像领域赢得了一席之地。
OCT基本工作原理
光学相干层析成像技术是以光学低相干领域反射测量技 术为基础,使用超发光二极管、激光二极管和光纤,摒弃了 生物组织光学研究常用的笨重且昂贵的激光器。与医学领域 常用的X射线及核磁共振层析技术相比,它具有无损伤非介入 的特点,可在自然条件下用于人体内部器官的病变检测,同 时与超声波和X射线等医学常用检测技术相比具有超过这些技 术数倍以上的分辨率(1~15µm);与传统光学显微镜相比,它 采用弱相干性来抑制背景能量,从而具有极强的光学剖面分 析能力结构特性及多种光学性质的测量。
OCT系统的基本结构
该系统的核心是一个迈克尔逊干涉仪,它利用低相干 干涉技术,通过一个时空变换的过程,将对时间的测量转 变成为对空间距离的测量。干涉仪的一臂装有反射镜作为 参考臂,另一臂置于待测样品上作为样品臂。从光源输出 的弱相干光进入2×2光纤耦合器,被分为两束分别进入干 涉仪的样品臂和参考臂。一束为信号探测光,经透镜聚焦 后照射到样品内部而得到后向散(反)射光;另一束为反射 镜反回的参考光。从反射镜返回的参考光与被测样品后向 散(反)射的信号探测光二者经光纤耦合器形成干涉信号, 然后被光电探测器探测输出经电路转化为干涉强度信号。 信号强度反映了样品的散(反)射强度。
心血管
OCT对冠状动脉成像,对于激光消融术和其它去除 血管阻塞物技术十分重要,以往的技术无法明确地区分 病理和健康组织的外形轮廓。现在OCT可以在开放的外 科手术中和导管外科手术中探测血管壁。在冠状动脉 OCT影像中,由于较大的后向散射和脂肪钙化斑状的阴 影效应,脂肪钙化斑状层,纤维动脉粥样化和正常动脉 壁对比十分明显。绝大多数的心肌梗塞是由心脏中的动 脉中小的粥样斑块破裂造成,而不是大粥样斑块破裂引 起,而这小粥样斑块破裂的趋势在目前技术中是检测不 出来的,具有高分辨率的OCT可以做到。
基于导管——内窥镜光学生检
基于导管———内窥镜OCT系统包括一个密封可旋转的 中空导线和单膜光纤。通过以4r/s 的频率旋转导线、光 纤和内部固定的光学部件来完成光束的扫描。导管——— 内窥镜的直径为1mm,它足够小,允许进入人体的冠状动 脉或内窥镜系统。OCT图像可以显示出食管、气管、血管 各种管壁层的结构。基于导管的OCT系统,对食道组织各 层的分辨率可达到10µm,超过MRI、超声的影像分辨率。 现在认为对于食管癌治疗的最重要问题是早期发现,OCT 系统可以快速实时确诊组织的恶变部位,这对于一般内窥 镜是无法做到的。同时也为内窥镜的进一步治疗提供了指 导方向。最后OCT系统图像在细胞水平上分辨率可以对冠 状动脉成像术、微血管修复等外科和显微外科手术的提高 起到促进作用。
光在血液中占多数的散射是由于在红细胞质和血清之
间折射系数不同引起的,当增加血清的折射系数接近细胞 质时(这时需要在血管中充盈盐水、也可以通过泵入葡萄 糖、静脉对比剂实现),散射可以大大降低,血管壁的细 微结构可以清晰可见,可和病理学的分辨率相媲美(当然 由于血管的波动会产生一些运动伪影),提高了OCT在血 液中对血管壁的成像图像质量。
迈克尔逊干涉仪
迈克尔逊干涉仪是光学相干层析成像系统中最主要的组成部分之 一。 它是一种典型的分振幅干涉仪 。下图是其光路图。
平行玻璃板G1和G2相互平行, 平M1面和镜MM2成1和45M。2。相光垂源直S,发G出1的和光G2射与到 分光板G1(背面镀有银的薄层)上半透 明表面把入射光分成强度几乎相等的 反射光束和透射光束,反射光束经平 面镜M1再反射回来穿过G1进入观察 系统;透射光束透过补偿板G2经平面 镜M2再反射回来,被分光板G1半透 明表反射也进入观察系统,从而形成 干涉现象。
光学相干层析技术
姓名:王玲 学号:121630
光学相干层析技术(optical coherence tomography,OCT)是近年来继共焦扫描显微镜之后发展 起来的新型光学成像技术。它利用弱相干光干涉仪的基本 原理,检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向 散射信号。通过扫描,可得到生物组织二维或三维结构图 像。它是一种非接触、无损伤成像技术,具有较高的分辨 率,可达到1~15µm,比传统的超声波探测高1到2个数量 级,成像速率达到1幅/秒,可以实现二维或三维成像。其 灵敏度能够大于100dB,在高散射生物组织中成像深度可 达3mm。
OCT在医学中的应用
现在光相干层析成像技术作为一种非侵袭性的诊断 工具,在临床医学中开始发挥其巨大的作用,因为OCT 图 像的轴向分辨率可以达10µm,比现在任何一种临床诊断设 备的分辨率高达10倍以上,且这种光纤式结构不仅便宜而 且很容易进入导管、内窥镜进行合作,在人体内部的组织 器官检查中得到很高的分辨率,特别在眼科学、心脏学、 皮肤病等学科诊断中具有明显的优势。
皮肤
由于大多数的皮肤疾病都伴有其结构的改变,现在各 种各样的诊断方法都努力提高显示皮肤结构图像的空间分 辨率。目前OCT对皮肤结构成像的分辨率可达15~20µm, 这比其它的诊断方法要高出一个数量级。普通的OCT对皮 肤成像的深度为1.5~2.0mm,对一般皮肤疾病的检查诊断 是足够的。由于它的无创伤性和没有任何副作用的特点, 以及不仅提供组织结构信息,而且还可以提供组织功能信 息,OCT可以检测人体内部诸如:炎症、坏死等病理反 应,特别对角化过度、角化不全和真皮内空洞形成等皮肤 疾病方面显示出极床是十分棘手的问 题,眼内压测量经常不能准确预测出青光眼的病情进展, 只有在视网膜神经纤维缺少50%以上时,视野缺损和视神 经乳头凹陷这样的后期临床症状才能检测到。OCT对视网 膜结构的高分辨率成像,对眼科临床上诊断青光眼、斑变 质和斑水肿十分可靠。
视网膜神经纤维层是在青光眼中受影响的解剖结构, 由于OCT的高分辨率可敏感地测量视网膜神经纤维层的厚 度且观测到视盘的外形变化,可以在OCT中明确的判别。 而且OCT检查几乎不会给病人造成任何不适。