資源描述：
《光學(xué)相干層析成像技術(shù).ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、光學(xué)相干層析成像技術(shù) 及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用應(yīng)用需要對病變組織的精確診斷是當(dāng)今世界醫(yī)學(xué)研究的重要課題之一，生物醫(yī)學(xué)工作者一直在尋找無創(chuàng)的生物體檢測方法。在現(xiàn)有的疾病診斷方法中，很多都依賴于成像技術(shù)，以求安全、及時，有效地發(fā)現(xiàn)病變，并對其區(qū)分定位。臨床上目前使用的成像技術(shù)主要有超聲波，X射線透視、CT掃描以及磁共振成像(MRI)等，這些診斷方法適用于不同場合，同時各自又都有一定的缺點和局限性。醫(yī)學(xué)成像診斷的要求實時在體：不影響組織的結(jié)構(gòu)，危害性?。簾o創(chuàng)，輻射小分辨力高光學(xué)相干層析成像（OCT）光學(xué)相干層析(OCT)是9O年代發(fā)展起來
2、的一種新型光學(xué)成像手段。它通過測量生物組織的背散射光強度和相位獲取內(nèi)部的顯微結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行層析成像。分辨率1um～15um，比傳統(tǒng)的超聲成像高l～2個數(shù)量級，并且可以實現(xiàn)實時在體檢測。OCT系統(tǒng)的體積和制造成本都遠(yuǎn)小于磁共振成像(MRI)這使得該技術(shù)在實驗研究和臨床應(yīng)用方面都大有可為OCT工作原理OCT工作原理光學(xué)相干層析系統(tǒng)可認(rèn)為是由共焦掃描系統(tǒng)和低相干干涉儀組成其裝置如圖所示，裝置的核心是一個光纖邁克爾遜干涉儀，光源為低相干寬帶光源，干涉儀的一臂稱為參考臂，包含參考反射鏡；另一臂稱為樣品臂，主要包含了共焦掃描系統(tǒng)和待測樣品光
3、源發(fā)出的光經(jīng)過2×2的光纖耦合器，被均勻地分成兩束分別進(jìn)入放有反射鏡的參考臂，和放有被測樣品的樣品臂。照在樣品上的光進(jìn)入樣品組織內(nèi)部經(jīng)過樣品反射回來只有來自樣品某一特定深度的反射光才能與參考光相干，反射光信號包含有組織光學(xué)參數(shù)的信息，探測器把干涉后的光轉(zhuǎn)換成電信號經(jīng)過數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)收集，并在計算機上進(jìn)行分析。縱向掃描參考臂反射鏡的位置，便可獲得樣品的深度層析圖像。OCT分辨率OCT的分辨本領(lǐng)由其縱向分辨率和橫向分辨率來衡量其縱向分辨率取決于OCT系統(tǒng)低相干光源的相干長度OCT的橫向分辨率取決于光束通過焦距為f的透鏡聚焦到樣
4、品上的光斑直徑OCT分辨率優(yōu)勢光學(xué)相干層析術(shù)(OCT)的最大優(yōu)點是可以獲得比x射線CT、超聲成像術(shù)、核磁共振成像術(shù)等傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)成像技術(shù)高l～2個數(shù)量級的分辨率.OCT在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究方面的應(yīng)用眼科診斷OCT可用于診斷諸如青光眼、糖尿病水腫等需要定量測量視網(wǎng)膜變化的疾病實驗結(jié)果證明，OCT診斷各種視網(wǎng)膜疾病非常有用，從有斑點產(chǎn)生，到形成青光眼，再到視網(wǎng)膜脫離均可探測。在描繪眼睛結(jié)構(gòu)方面，OCT的能力是其他成像儀器所不能比擬的牙科診斷PS—OCT（偏振敏感OCT）使用樣品對背散射光雙折射的大小成像牙齒表面的釉質(zhì)具有強烈的雙折射效應(yīng)
5、，釉質(zhì)受損后這一效應(yīng)隨之減弱，因此，PS—OCT特別適合于齲齒的檢測進(jìn)一步可以對組織進(jìn)行正常態(tài)和熱損傷的區(qū)別心血管疾病探查將OCT成像與多普勒技術(shù)相結(jié)合，形成一種新的檢測儀器—光學(xué)多普勒層析儀(OpticalDopplerTomography—ODT)該系統(tǒng)可用來檢測埋藏在高散射介質(zhì)下流體的流速與傳統(tǒng)的超聲多普勒血流儀相比，ODT具有更高的分辨率胃腸道診斷OCT導(dǎo)管式內(nèi)窺鏡以環(huán)形方式對光束進(jìn)行掃描并對內(nèi)窺鏡所能探測到的區(qū)域進(jìn)行截面成像拓寬了OCT的戚像范圍，使之能夠用于對心血管系統(tǒng)、胃腸道組織、泌尿系統(tǒng)及呼吸道等管狀生物組織的
6、高分辨率成像。乳腺癌早診采用漫射光進(jìn)行檢測，使用超聲束聚焦于生物組織．使組織透射和反射的光學(xué)層析信號受到調(diào)制．調(diào)制使焦點附近聲壓起伏造成組織的密度起伏，從而改變漫透射系數(shù)以及折射率．獲得探測區(qū)域附近生物組織的光學(xué)和力學(xué)性質(zhì)，改變焦點，掃描即可獲得斷層圖像．理論分析表明．其探測深度可這10cm．這項技術(shù)綜合了光學(xué)成像的對比度和超聲成像的深度分辨優(yōu)勢，因此特別適合于乳腺癌的早期診斷。發(fā)展和展望改進(jìn)的光源：帶寬更寬、功率更大的光源更好的探測快速的圖像采集：目前可以做到實時成象，目標(biāo)是可以視頻成象易于使用的軟件：方便、友好、易于使用頻
7、譜光學(xué)相干層析術(shù)SpectralOpticalCoherenceTomography原理是基于光譜的干涉回光采集部分是一個高分辨率光譜儀從樣品返回的光可以看成是多個不同深度后向散射光波的疊加與參考光干涉后，就會產(chǎn)生干涉條紋．干涉條紋的頻率編碼中有深度信息，通過計算機傅里葉變換后就得到了樣品不同深度處的信息THEEND
