OCT光学相干层析成像原理.ppt
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。
教你看懂OCT（多图连载，精心力作）
教你看懂OCT（多图连载，精心力作）光学相干断层扫描仪--Optical Coherence Tomography（OCT）是一种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，得到生物组织结构断层图像。
OCT对眼底病的诊断及病情监测变得越来越重要，且逐渐成为某些眼底疾病诊断的金标准。
正常的视网膜OCT图玻璃体后脱离（PVD）病因：玻璃体后界膜与视网膜分开---PVD症状：飞蚊症—玻璃体液化、变性、混浊闪光感---玻璃体对retina牵拉产生物理刺激体征：Weiss环---PVD确切体征治疗选择：无网脱无需特殊治疗OCT表现：一条中等反射条带与retina分开，呈不规则的曲线状或半弧形漂浮于后玻璃体腔中玻璃体黄斑牵拉综合征病因：由于在黄斑部的玻璃体后皮质分离不完全，存在异常粘连和牵拉所致，黄斑部也可有浅的脱离，可为双侧。
可导致黄斑水肿处理方法：玻璃体切除术OTC表现：玻璃体后界膜中高反射信号条带与黄斑区，尤其与中心凹粘连，并牵拉中心凹使其隆起，黄斑水肿增厚，其后的神经视网膜层反射信号降低，有时可见视网膜断裂信号，为裂孔形成视网膜前膜（ERM）病因：视网膜内表面上，由于视网膜胶质细胞、RPE的移行、增生而形成的纤维化膜 ERM收缩可使黄斑发生皱褶、变形，黄斑水肿症状：视力下降、视物变形治疗方式：玻切剥除ERMOCT表现紧贴视网膜前的一条高反射信号带，可牵拉视网膜形成皱褶和水肿黄斑裂孔病因：黄斑部视网膜神经上皮层的全层组织缺损可因外伤、变性、长期CME、高度近视、玻璃体牵拉等引起症状：中心视力明显下降，一般为0.1左右OCT表现1、全层孔：全层神经retina缺失，无反射信号2、板层孔：内层神经retina缺失，部分信号缺失3、Ⅰ期黄斑裂孔显示正常黄斑中心凹消失其下方出现一低反射区域黄斑内层组织未见破裂，中心凹区域可见玻璃体牵引，可自发缓解4、Ⅱ期显示视网膜内表面破裂并伴小的、全层视网膜组织缺失，视力下降明显，孔径≤350μm5、Ⅲ期黄斑裂孔显示为界限清楚的中心凹全层视网膜缺损，视网膜神经上皮层的边缘厚度增加，伴有光反射的下降以及视网膜内的水肿，有时可见裂孔前假性孔盖的高回声,孔径为400到500μm6、Ⅳ期显示为全层黄斑裂孔伴玻璃体从黄斑和视盘完全脱离视网膜水肿常见于糖网（DR）、CRVO、Uveitis及白内障术后等病变引起retina血管微循环异常，导致血-视网膜内屏障破坏，血管渗漏形成分类：囊样水肿和弥漫性水肿常累及黄斑部，故视力受影响明显Oct表现1、黄斑中心凹视网膜呈囊腔样改变，囊腔内反射信号降低，视网膜内表面隆起2、黄斑区视网膜弥漫性增厚，由于视网膜水肿增厚，视网膜外层组织信号受到影响，IS/OS、RPE层反射信号降低视网膜劈裂病因：视网膜神经上皮层间分离分类：先天性视网膜劈裂症、老年性视网膜劈裂症、继发性视网膜劈裂症。
oct成像原理
oct成像原理OCT成像原理光学相干层析成像（OCT）是一种新型的无创成像技术，它采用光学干涉原理来检测样品中的光学反射率差异，从而实现对样品内部的高分辨率成像。
OCT成像原理是基于低相干光源发出的光波与样品中反射的光波之间的相干干涉，通过分析干涉信号的变化，实现对样品内部结构的成像。
OCT成像的基本原理是利用光的干涉原理，将样品的反射光与参考光合成干涉图像，从而获得样品的结构信息。
OCT成像系统主要由光源、分束器、样品和探测器等组成。
在OCT成像过程中，光源发出的光经过分束器，一部分光直接照射到探测器上，另一部分光通过光纤引导到样品上，并被样品反射回来，再经过分束器与参考光合成干涉图像，最后再由探测器进行信号采集和处理。
在OCT成像中，光源采用宽带低相干度的光源，例如超快激光器或白炽灯等。
由于样品具有不同的反射率和折射率，所以样品中的反射光和参考光存在相位差，这种相位差就是干涉信号的来源。
通过调整探测器的位置，可以改变参考光和样品反射光之间的相对相位，从而获得不同深度位置的干涉图像。
利用这些干涉图像，就可以重建出样品内部的三维结构。
OCT成像可用于各种医学和生物学应用，例如眼科、皮肤科、肺部成像、血管成像等。
在眼科应用中，OCT成像可以用于观察眼球内部结构，包括视网膜、玻璃体和视神经等。
在皮肤科应用中，OCT 成像可以用于诊断皮肤病变和观察皮肤内部结构。
在肺部成像应用中，OCT成像可以用于观察肺部内部结构和病变。
在血管成像应用中，OCT成像可以用于观察血管内部结构和病变，例如动脉粥样硬化和血管瘤等。
OCT成像原理是一种基于光学相干干涉原理的成像技术，它可以高分辨率地成像样品内部结构，广泛应用于医学和生物学领域。
未来随着技术的进步和应用范围的扩大，OCT成像技术将会在医学和生物学领域发挥更加重要的作用。
OCT原理
OCT原理光学相干层析成像（Optical Coherence Tomography，简称OCT）是一种基于低相干光源的光学显微技术，能够实现非侵入、无损的三维断层成像，由于其具有高分辨率、高敏感性、快速成像速度等优势，已广泛应用于医学、生物学、材料科学等领域，并取得了重要的成果。
OCT的原理基于光的干涉现象，通过分析光的反射和散射得到组织的反射率、反射膜的形态、组织的透明度等信息。
OCT利用一束低相干光源（通常使用类似于激光的光源）照射目标物体，光线经过组织反射回来，形成干涉光，然后通过一系列的光学元件进行分束、发射和接收。
在OCT技术中，使用Michelson干涉仪来实现光的干涉。
Michelson干涉仪由一个光源、一个分束器、二个反射镜和一个探测器组成。
光源发出的光经过分束器后，一部分光经过整个光学路径后与另一部分光相干叠加，形成干涉光。
干涉光通过分束器合并后，进入探测器，探测器将干涉光转换为电信号进行处理。
OCT的关键技术是使用光的相干性，从而实现高分辨率成像。
由于使用低相干光源，所以只有一小部分光可以相干叠加形成干涉光，这使得OCT成像具有优异的分辨率。
在OCT技术中，通过采集干涉光的强度和相位信息，可以恢复出目标物体的反射分布，从而实现高分辨率的成像。
OCT的成像原理可以分为两个步骤：扫描和信号处理。
在扫描过程中，通过移动光源和接收器来收集不同位置的反射和散射光信号。
然后通过信号处理，将收集到的信号用于构建三维断层成像。
在OCT成像中，扫描仪通常用于在样品表面扫描一个光束，然后通过反射和散射信号的强度和时间延迟来重建成像。
涉及到的信号处理算法通常包括傅立叶变换、信号滤波和重建算法等。
总的来说，OCT通过测量光的反射和散射信号的干涉，实现了高分辨率、非侵入、无损的三维断层成像。
该技术在医学领域中应用广泛，包括眼科、皮肤科、牙科等，用于早期疾病诊断和治疗监测，同时也在生物学和材料科学领域中具有重要的应用前景。
【临床医学】光学相干断层成像(OCT)在冠状动脉介入诊断与治疗中的应用PPT文档29页
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
光学相干层析成像
光学相干层析成像光学相干层析成像（optical coherence tomography，简称OCT）是一种非侵入性的生物医学成像技术，主要应用于眼科和生物医学领域，用于观察和分析生物组织的内部结构和形态。
本文将从原理、应用和发展前景等方面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基于光的干涉原理，通过测量光的干涉信号来获得样品的内部结构信息。
其基本原理是利用光学干涉来测量光的相位差，从而得到样品的深度信息。
具体而言，OCT系统会向样品发射一束光，一部分光被样品反射回来，另一部分光被参考光束反射回来。
通过对这两部分光进行干涉，测量两束光的相位差，就可以确定样品不同深度处的反射信号，从而重建出样品的内部结构。
二、应用1.眼科领域光学相干层析成像技术在眼科领域得到了广泛应用。
它可以高分辨率地成像眼部组织，如视网膜、角膜、虹膜等，用于早期诊断和治疗疾病，如黄斑变性、青光眼等。
同时，OCT技术还可以实时监测眼部手术过程，提高手术的安全性和准确性。
2.生物医学研究光学相干层析成像技术在生物医学研究中也发挥着重要作用。
它可以对小动物的器官、血管等进行高分辨率成像，用于研究疾病的发生机制和治疗效果评估。
此外，OCT技术还可以应用于药物研发过程中的毒性测试和药物吸收分布的研究。
三、发展前景随着技术的不断进步，光学相干层析成像技术在医学领域的应用前景十分广阔。
一方面，随着设备的不断改进，OCT系统的分辨率和成像速度将进一步提高，使得其在临床诊断中的应用更加广泛。
另一方面，光学相干层析成像技术与其他成像技术的结合，如光声成像、多光子显微镜等，将进一步拓展其应用领域，并为生物医学研究提供更多有价值的信息。
光学相干层析成像技术是一种非常有前景的生物医学成像技术。
它通过光的干涉原理，可以高分辨率地成像样品的内部结构，广泛应用于眼科和生物医学研究领域。
随着技术的不断发展，光学相干层析成像技术将为医学诊断和研究提供更多有力的支持，为人类健康事业做出更大的贡献。
光学相干断层扫描与血管内超声指导冠脉分叉病变的应用比较PPT演示课件
IVUS
IVUS系统较为庞大，需要在导管室内固定 安装，成像速度较慢，但可以提供更为全面 的血管壁信息。
05
临床案例分析与讨论
案例一
患者情况
一名65岁男性患者，因心绞痛入院，冠脉造影显示左主干分叉病变。
治疗方案
在光学相干断层扫描（OCT）指导下，采用药物洗脱球囊扩张术进行 治疗。
治疗过程
通过OCT获取高清的血管内膜图像，精确测量血管直径和病变长度， 选择合适的药物洗脱球囊进行扩张。
通过OCT成像，医生可以更加准确地判断病变的严重程度 和介入治疗的必要性，以及选择合适的介入器械和手术策 略。
优缺点分析
优点
高分辨率、无创伤、实时成像、可重复性好。
缺点
穿透深度有限（约1-2mm）、对血流敏感度高（需要控制心率和呼吸）、成本较高。
03
血管内超声技术
原理及发展历程
血管内超声技术原理
光学相干断层扫描与血管内超
声指导冠脉分叉病变的应用比
较
汇报人：XXX
2024-01-10
CONTENTS
• 引言 • 光学相干断层扫描技术 • 血管内超声技术 • 光学相干断层扫描与血管内超
声技术的比较 • 临床案例分析与讨论 • 结论与展望
01
引言
冠脉分叉病变的挑战
复杂解剖结构
冠脉分叉处血管走行多变，分支 角度、斑块分布等解剖特征复杂 ，增加了介入治疗的难度。
穿透深度比较
OCT
由于OCT使用近红外光作为光源，其穿 透深度有限，通常只能达到1-2mm，适 用于浅表组织的成像。
VS
IVUS
IVUS使用超声波作为信号源，具有较深 的穿透能力，可以穿透血管壁对深层组织 进行成像。
【临床医学】光学相干断层成像(OCT)在冠状动脉介入诊断与治疗中的应用29页PPT
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿