ОЦТ технологија снимања

Структура и основни принципи оптичке кохерентне томографије.

Оптички кохерентност томографијазаснива се на принципу интерферометра, користи блиску инфрацрвену слабу кохерентну светлост да озрачи ткиво које се тестира и генерише сметње на основу кохерентности светлости. Користи технологију детекције суперхетеродина за мерење интензитета рефлектованог светла за снимање површинског ткива. . ОЦТ систем се састоји од извора светлости ниске кохерентности, оптичког Мајкелсоновог интерферометра и фотоелектричног система за детекцију.

Језгро ОЦТ-а је фибер Мицхелсон интерферометар. Светлост коју емитује суперлуминисцентна диода (СЛД) извора светлости ниске кохерентности је спојена у једномодно влакно и подељена је на два пута помоћу спојнице 2×2 влакана. Један од начина је референтно светло које се колимира сочивом и враћа из равног огледала. ; Други је сноп узорковања фокусиран сочивом на узорак који се тестира.

Референтно светло које враћа рефлектор и повратно расејано светло узорка који се тестира спајају се на детектору. Када је разлика оптичке путање између њих у оквиру дужине кохерентности извора светлости, долази до интерференције. Излазни сигнал детектора одражава повратно расејање медија. У правцу интензитета расејања.

Скенирајте огледало и забележите његову просторну позицију, тако да референтна светлост интерферира са светлошћу која се распршује са различитих дубина у медијуму. Према положају огледала и одговарајућем интензитету сигнала интерференције добијају се мерни подаци различитих дубина (з смер) узорка. Затим у комбинацији са скенирањем снопа узорковања у к-и равни, резултат се обрађује од стране рачунара да би се добиле информације о тродимензионалној структури узорка.

Развој ОЦТ технологије снимања

Уз широку примену ултразвука у области офталмологије, људи се надају да ће развити метод детекције веће резолуције. Појава ултразвучног биомикроскопа (УБМ) у одређеној мери испуњава овај захтев. Може да изврши снимање предњег сегмента у високој резолуцији коришћењем звучних таласа веће фреквенције. Међутим, због брзог слабљења високофреквентних звучних таласа у биолошким ткивима, његова дубина детекције је ограничена у одређеној мери. Ако се уместо звучних користе светлосни таласи, да ли се недостаци могу надокнадити?

Године 1987. Такада ет ал. развио метод оптичке интерферометрије ниске кохеренције, који је развијен у методу за оптичко мерење високе резолуције уз подршку оптичких влакана и оптоелектронских компоненти; Иоунгкуист ет ал. развио оптички кохерентни рефлектометар чији је извор светлости Супер светлећа диода директно спојена на оптичко влакно. Један крак инструмента који садржи референтно огледало налази се унутра, док је оптичко влакно у другом краку повезано са уређајем налик камери. Они су поставили теоријску и техничку основу за настанак ОЦТ-а.

Године 1991, Давид Хуанг, кинески научник са МИТ-а, користио је развијени ОЦТ за мерење изоловане мрежњаче и коронарних артерија. Пошто ОЦТ има невиђено високу резолуцију, слично оптичкој биопсији, брзо је развијен за мерење и снимање биолошких ткива.

Због оптичких карактеристика ока, ОЦТ технологија се најбрже развија у офталмолошким клиничким апликацијама. Пре 1995. године, научници као што је Хуанг користили су ОЦТ за мерење и снимање ткива попут мрежњаче, рожњаче, предње коморе и ириса ин витро и ин виво људских очију, континуирано побољшавајући ОЦТ технологију. Након неколико година побољшања, ОЦТ систем је додатно побољшан и развијен у клинички практичан алат за детекцију, претворен у комерцијални инструмент и коначно потврдио своју супериорност у снимању фундуса и мрежњаче. ОЦТ је званично коришћен у офталмолошким клиникама 1995. године.

Године 1997. ОЦТ се постепено користио у дерматологији, дигестивном тракту, уринарном систему и кардиоваскуларним прегледима. ОЦТ једњака, гастроинтестиналног, уринарног система и кардиоваскуларни ОЦТ су инвазивни прегледи, слични ендоскопима и катетерима, али са вишом резолуцијом и могу да посматрају ултраструктуре. ОЦТ коже је контактна инспекција, а може се посматрати и ултраструктура.

Почетни ОЦТ који се користи у клиничкој пракси је ОЦТ1, који се састоји од конзоле и конзоле за напајање. Конзола укључује ОЦТ рачунар, ОЦТ монитор, контролну таблу и екран за надзор; електрана укључује систем за посматрање фундуса и систем за контролу интерферентног светла. Пошто су конзола и платформа за напајање релативно независни уређаји, а два су повезана жицама, инструмент има већу запремину и већи простор.

Програм анализе ОЦТ1 подељен је на обраду слике и мерење слике. Обрада слике укључује стандардизацију слике, калибрацију слике, калибрацију и стандардизацију слике, Гаусово изглађивање слике, изглађивање медијане слике; процедуре мерења слике су мање, само мерење дебљине мрежњаче и мерење дебљине слоја ретиналних нервних влакана. Међутим, пошто ОЦТ1 има мање процедура скенирања и процедура анализе, брзо је замењен ОЦТ2.

ОЦТ2 се формира софтверском надоградњом на основу ОЦТ1. Постоје и неки инструменти који комбинују конзолу и сто за напајање у један да би формирали ОЦТ2 инструмент. Овај инструмент смањује монитор слике и посматра ОЦТ слику и прати позицију скенирања пацијента на истом екрану рачунара, али операција је иста као и ОЦТ1 Слично, ручно се управља на контролној табли.

Појава ОЦТ3 2002. године означила је нову фазу ОЦТ технологије. Поред корисничког интерфејса ОЦТ3, све операције се могу обављати на рачунару помоћу миша, а његови програми за скенирање и анализу постају све савршенији. Што је још важније, резолуција ОЦТ3 је већа, његова аксијална резолуција је а‰¤10 И¼м, а бочна резолуција је 20 И¼м. Број аксијалних узорака добијених од стране ОЦТ3 порастао је са 128 на 768 у оригиналном 1 А скенирању. Стога је интеграл ОЦТ3 порастао са 131 072 на 786 432, а хијерархијска структура слике попречног пресека скенираног ткива је јаснија.