teknologi pencitraan OCT

Struktur lan prinsip dhasar tomografi koherensi optik.

Tomografi koherensi optikadhedhasar prinsip interferometer, nggunakake cahya koheren lemah infra merah cedhak kanggo iradiasi jaringan sing bakal diuji, lan ngasilake interferensi adhedhasar koherensi cahya. Iki nggunakake teknologi deteksi superheterodyne kanggo ngukur intensitas cahya sing dibayangke kanggo pencitraan jaringan dangkal. . Sistem OCT kasusun saka sumber cahya koherensi rendah, interferometer Michelson serat optik, lan sistem deteksi fotoelektrik.

Inti saka OCT yaiku interferometer serat Michelson. Cahya sing dipancarake dening sumber cahya koherensi rendah Superluminescence Diode (SLD) digandhengake dadi serat mode tunggal, lan dipérang dadi rong jalur dening coupler serat 2 × 2. Salah siji cara yaiku cahya referensi sing digabungake dening lensa lan bali saka pangilon bidang. ; Sing liyane yaiku sinar sampling sing difokusake lensa menyang sampel sing diuji.

Lampu referensi bali dening reflektor lan cahya backscattered saka sampel ing test nggabung ing detektor. Nalika prabédan path optik antarane loro ing dawa koherensi saka sumber cahya, ana gangguan. Sinyal output saka detektor nggambarake backscatter saka medium. Menuju intensitas panyebaran.

Pindai pangilon lan rekam posisi spasial sawijining, supaya cahya referensi interferes karo backscattered cahya saka ambane beda ing medium. Miturut posisi pangilon lan intensitas sinyal interferensi sing cocog, data pangukuran ambane beda (arah z) saka sampel dipikolehi. Banjur digabungake karo pemindaian sinar sampling ing bidang x-y, asil diproses dening komputer kanggo entuk informasi struktur telung dimensi saka sampel.

Perkembangan teknologi pencitraan OCT

Kanthi aplikasi ultrasonik sing nyebar ing bidang ophthalmology, wong ngarep-arep bisa ngembangake metode deteksi resolusi sing luwih dhuwur. Munculé Ultrasound Biomicroscope (UBM) nyukupi syarat kasebut nganti sawetara. Bisa nindakake pencitraan kanthi resolusi dhuwur saka segmen anterior kanthi nggunakake gelombang swara frekuensi sing luwih dhuwur. Nanging, amarga atenuasi cepet gelombang swara frekuensi dhuwur ing jaringan biologi, ambane deteksi diwatesi nganti sawetara. Yen gelombang cahya digunakake tinimbang gelombang swara, apa cacat bisa dikompensasi?

Ing taun 1987, Takada et al. ngembangake metode interferometri koherensi rendah optik, sing dikembangake dadi metode kanggo pangukuran optik resolusi dhuwur kanthi dhukungan saka serat optik lan komponen optoelektronik; Youngquist et al. dikembangaké lan reflectometer koheren optik kang sumber cahya A super cahya-emitting diode langsung gegandhengan karo serat optik. Siji lengen instrumen sing ngemot pangilon referensi dumunung ing njero, dene serat optik ing lengen liyane disambungake menyang piranti kaya kamera. Iki wis glethakaken basis teori lan technical kanggo emergence saka OCT.

Ing taun 1991, David Huang, ilmuwan Cina ing MIT, nggunakake OCT sing dikembangake kanggo ngukur retina lan arteri koroner sing terisolasi. Amarga OCT wis resolusi dhuwur unprecedented, padha biopsi optik, iku cepet dikembangaké kanggo pangukuran lan imaging saka jaringan biologi.

Amarga karakteristik optik mripat, teknologi OCT berkembang paling cepet ing aplikasi klinis oftalmologi. Sadurunge taun 1995, ilmuwan kayata Huang nggunakake OCT kanggo ngukur lan gambar jaringan kayata retina, kornea, ruang anterior lan iris mata manungsa in vitro lan in vivo, terus-terusan ningkatake teknologi OCT. Sawise pirang-pirang taun dandan, sistem OCT wis luwih apik lan dikembangake dadi alat deteksi praktis klinis, digawe dadi instrumen komersial, lan pungkasane dikonfirmasi keunggulane ing fundus lan pencitraan retina. OCT resmi digunakake ing klinik oftalmologi ing taun 1995.

Ing taun 1997, OCT mboko sithik digunakake ing dermatologi, saluran pencernaan, sistem urin lan pemeriksaan kardiovaskular. Esophagus, gastrointestinal, sistem urin OCT lan OCT kardiovaskular iku kabeh pemeriksaan invasif, padha karo endoskop lan kateter, nanging kanthi resolusi sing luwih dhuwur lan bisa ngamati ultrastruktur. OCT kulit minangka inspeksi kontak, lan ultrastruktur uga bisa diamati.

OCT awal sing digunakake ing praktik klinis yaiku OCT1, sing kasusun saka konsol lan konsol daya. Konsol kalebu komputer OCT, monitor OCT, panel kontrol lan layar ngawasi; pembangkit listrik kalebu sistem pengamatan fundus lan sistem kontrol lampu gangguan. Wiwit konsol lan platform daya minangka piranti sing relatif mandiri, lan loro kasebut disambungake nganggo kabel, instrumen kasebut nduweni volume sing luwih gedhe lan papan sing luwih gedhe.

Program analisis OCT1 dipérang dadi pangolahan gambar lan pangukuran gambar. Pangolahan gambar kalebu standarisasi gambar, kalibrasi gambar, kalibrasi lan standarisasi gambar, perataan Gaussian gambar, perataan median gambar; tata cara pangukuran gambar kurang, mung pangukuran ketebalan retina lan pangukuran ketebalan lapisan serat saraf retina. Nanging, amarga OCT1 duwe prosedur scan lan analisis luwih sithik, mula OCT2 diganti kanthi cepet.

OCT2 kawangun dening upgrade software ing basis saka OCT1. Ana uga sawetara instrumen sing nggabungake konsol lan tabel daya dadi siji kanggo mbentuk instrumen OCT2. Instrumen iki nyuda monitor gambar lan mirsani gambar OCT lan monitor posisi mindhai sabar ing layar komputer padha, nanging operasi padha OCT1 Similar, dilakokno kanthi manual ing panel kontrol.

Munculé OCT3 ing 2002 nandhani tahap anyar teknologi OCT. Saliyane ing antarmuka operasi liyane pangguna-loropaken saka OCT3, kabeh operasi bisa rampung ing komputer nganggo mouse, lan program mindhai lan analisis dadi liyane lan liyane sampurna. Sing luwih penting, résolusi OCT3 luwih dhuwur, résolusi aksial ≤10 μm, lan résolusi lateral 20 μm. Jumlah conto aksial sing dipikolehi dening OCT3 wis tambah saka 128 dadi 768 ing 1 A-scan asli. Mulane, integral saka OCT3 wis tambah saka 131 072 dadi 786 432, lan struktur hirarkis gambar cross-sectional jaringan pindai luwih cetha.