OCT технологија за сликање

Структурата и основните принципи на оптичката кохерентна томографија.

Оптичка кохерентна томографијасе заснова на принципот на интерферометар, користи блиска инфрацрвена слаба кохерентна светлина за да го зрачи ткивото што треба да се тестира и генерира пречки врз основа на кохерентноста на светлината. Користи технологија за откривање на суперхетеродини за мерење на интензитетот на рефлектираната светлина за снимање на површни ткива. . Системот OCT е составен од извор на светлина со ниска кохерентност, Michelson интерферометар со оптички влакна и фотоелектричен систем за детекција.

Јадрото на OCT е оптичкиот Michelson интерферометар. Светлината емитирана од изворот на светлина со ниска кохерентност Суперлуминисценција диода (SLD) е споена во едномодни влакно и е поделена на две патеки со спојката на влакна 2×2. Еден начин е референтното светло кое се колимира со леќата и се враќа од рамното огледало. ; Другото е зракот за земање примероци фокусиран од леќата на примерокот што се тестира.

Референтната светлина што ја враќа рефлекторот и назад расфрланата светлина на примерокот што се тестира се спојуваат на детекторот. Кога разликата во оптичката патека помеѓу двете е во рамките на должината на кохерентноста на изворот на светлина, се јавуваат пречки. Излезниот сигнал на детекторот го рефлектира назад расејувањето на медиумот. Кон интензитетот на расејување.

Скенирајте го огледалото и запишете ја неговата просторна положба, така што референтното светло се меша со назад расеаната светлина од различни длабочини во медиумот. Според положбата на огледалото и соодветниот интензитет на сигналот за пречки, се добиваат мерните податоци на различни длабочини (z правец) на примерокот. Потоа во комбинација со скенирањето на зракот за земање примероци во x-y рамнината, резултатот се обработува од компјутерот за да се добијат информации за тродимензионалната структура на примерокот.

Развојот на технологијата за сликање OCT

Со широката примена на ултразвукот во областа на офталмологијата, луѓето се надеваат дека ќе развијат метод за откривање со поголема резолуција. Појавата на ултразвучен биомикроскоп (UBM) го исполнува ова барање до одреден степен. Може да врши сликање со висока резолуција на предниот сегмент со користење на звучни бранови со повисока фреквенција. Сепак, поради брзото слабеење на високофреквентните звучни бранови во биолошките ткива, длабочината на неговото откривање е ограничена до одреден степен. Ако наместо звучни бранови се користат светлосни бранови, дали може да се надоместат дефектите?

Во 1987 година Такада и сор. разви метод на оптичка интерферометрија со ниска кохерентност, кој беше развиен во метод за оптичко мерење со висока резолуција со поддршка на оптички влакна и оптоелектронски компоненти; Јангквист и сор. разви оптички кохерентен рефлектометар чиј извор на светлина е супер диода што емитува светлина директно поврзана со оптичко влакно. Едната рака на инструментот што содржи референтно огледало се наоѓа внатре, додека оптичкото влакно во другата рака е поврзано со уред сличен на камерата. Тие ја поставија теоретската и техничката основа за појавата на ОКТ.

Во 1991 година, Дејвид Хуанг, кинески научник од MIT, го искористи развиениот OCT за мерење на изолираната ретина и коронарните артерии. Бидејќи OCT има невидена висока резолуција, слична на оптичката биопсија, таа брзо беше развиена за мерење и сликање на биолошките ткива.

Поради оптичките карактеристики на окото, OCT технологијата се развива најбрзо во офталмолошките клинички апликации. Пред 1995 година, научниците како Хуанг користеа OCT за мерење и сликање на ткивата како што се мрежницата, рожницата, предната комора и ирисот на in vitro и in vivo човечките очи, континуирано подобрувајќи ја OCT технологијата. По неколку години подобрување, системот OCT е дополнително подобрен и развиен во клинички практична алатка за откривање, направен во комерцијален инструмент и конечно ја потврди својата супериорност во снимањето на фундусот и мрежницата. OCT беше официјално користен во офталмолошките клиники во 1995 година.

Во 1997 година, OCT постепено се користеше во дерматологијата, дигестивниот тракт, уринарниот систем и кардиоваскуларните прегледи. Хранопроводникот, гастроинтестиналниот, уринарниот систем OCT и кардиоваскуларниот OCT се сите инвазивни прегледи, слични на ендоскопи и катетри, но со поголема резолуција и можат да набљудуваат ултраструктури. Skin OCT е контактна инспекција, а може да се набљудува и ултраструктура.

Почетниот OCT што се користи во клиничката пракса е OCT1, кој е составен од конзола и конзола за напојување. Конзолата вклучува OCT компјутер, OCT монитор, контролен панел и екран за следење; електраната вклучува систем за набљудување на фундусот и систем за контрола на пречки на светлото. Бидејќи конзолата и платформата за напојување се релативно независни уреди, а двете се поврзани со жици, инструментот има поголем волумен и поголем простор.

Програмата за анализа на OCT1 е поделена на обработка на слики и мерење на слики. Обработката на слики вклучува стандардизација на слики, калибрација на слики, калибрација и стандардизација на слики, гаусово измазнување на слики, медијана измазнување на сликата; Процедурите за мерење на сликата се помалку, само мерење на дебелината на мрежницата и мерење на дебелината на слојот на ретиналните нервни влакна. Меѓутоа, бидејќи OCT1 има помалку процедури за скенирање и процедури за анализа, тој брзо беше заменет со OCT2.

OCT2 се формира со надградба на софтверот врз основа на OCT1. Исто така, постојат некои инструменти кои ги комбинираат конзолата и табелата за напојување во една за да формираат инструмент OCT2. Овој инструмент го намалува мониторот на сликата и ја набљудува сликата OCT и ја следи позицијата на скенирање на пациентот на истиот компјутерски екран, но операцијата е иста како OCT1 Слично, рачно се ракува на контролната табла.

Појавата на OCT3 во 2002 година означи нова фаза на OCT технологијата. Покрај попријатниот оперативен интерфејс на OCT3, сите операции може да се прават на компјутерот со помош на глувчето, а неговите програми за скенирање и анализа стануваат сè посовршени. Уште поважно, резолуцијата на OCT3 е поголема, неговата аксијална резолуција е ≤10 μm, а неговата странична резолуција е 20 μm. Бројот на аксијални примероци добиени од OCT3 се зголеми од 128 на 768 во оригиналното 1 A-скенирање. Затоа, интегралот на OCT3 е зголемен од 131 072 на 786 432, а хиерархиската структура на сликата на пресек на скенираното ткиво е појасна.