اصول فناوری OCT

اصول فناوری OCT

توموگرافی انسجام نوری یک روش تصویربرداری غیرتهاجمی است که مشابه سونوگرافی است. با این حال ، OCT به جای استفاده از صدای منعکس شده برای ایجاد یک تصویر ، از نور مادون قرمز منعکس شده (-1 800-1310 نانومتر) استفاده می کند.

تصویر خروجی با اندازه گیری با تداخل سنجی با انسجام کم تأخیر زمان پژواک و طول موج نوری که از ویژگی های ریزساختاری درون ماده کاوش شده پس زده یا بازتاب می شود ، ساخته می شود. تصویربرداری را می توان در زمان واقعی و درجا با وضوح انجام داد که از 1 تا 15 میکرون است ، با رزولوشن عالی تر از سیستم های سونوگرافی بالینی فعلی.

سیستم های OCT اولیه مبتنی بر فناوری نوری حوزه زمان (TD) بودند. آنها از آینه بازوی مرجع سیار برای اندازه گیری متوالی تاخیر زمان انعکاس نور با سرعت کسب 400 اسکن محوری (اسکن A) در ثانیه و وضوح محوری 8-10 میکرومتر استفاده کردند. ذاتاً زمان های طولانی جذب به دلیل آینه مرجع متحرک بود و کاربرد این روش را محدود می کرد ، خصوصاً در چشم پزشکی که در آن حرکت چشم مانند چشمک زدن مانع نقشه برداری دقیق از بافت شبکیه می شد.

حوزه طیفی OCT (SD-OCT) جانشین TD-OCT شد و برخی از محدودیت های آن را برطرف کرد. استفاده از یک منبع باند پهن به مرکز ~ 800-850 نانومتر همراه با بازوی مرجع ثابت و یک طیف سنج دوربین پرسرعت باعث می شود که کل سیگنال در تمام طول موج ها به صورت موازی بدست آید. تحول فوریه (FT) سیگنال اطلاعات مکانی را ارائه می دهد. بدون قطعات متحرک و پردازش با سرعت بالا ، سرعت اسکن SD-OCT 50-1000 برابر سریعتر از روش TD بود.

افزایش سرعت دستیابی به SD-OCT باعث کاهش مصنوعات حرکتی شد ، اما سایر مزایای SD شامل افزایش سطح پوشش شبکیه ، توانایی تولید مجموعه داده های سه بعدی برای ایجاد نقشه های توپوگرافی با ثبت دقیق و وضوح بهتر بود. نسل فعلی سیستم های OCT طیفی / فوریه می توانند به 100000 اسکن A در ثانیه با وضوح محوری 3-5 میکرومتر و حداکثر 250،000 A اسکن در ثانیه با وضوح 5-10 میکرومتر برسند.

اخیراً ، شکل دیگری از FT-OCT ظهور کرد. به جای لیزر دیود فوق لامپ باند پهن باند ، OCT منبع جارو (SS-OCT) از یک منبع نوری باریک با مرکزیت 1050 ~ نانومتر استفاده می کند که می تواند در طول موج های مختلف منتشر شود و از طریق طول موج های مختلف به طور متوالی اسکن می شود تا تداخل را ایجاد کند. از آنجایی که وضوح محوری در OCT به پهنای باند منبع مربوط است ، بازه وسیع تری از طول موج در نور وضوح محوری را بهبود می بخشد.

همچنین ، افزایش طول موج عملیاتی در مقایسه با SD-OCT به این معنی است که نور بهتر و با پراکندگی کمتری به بافت نفوذ می کند ، و اجازه تصویربرداری از ساختارهای عمیق تر را می دهد. به طور معمول SS-OCT سرعت اسکن سریع تری را نیز فراهم می کند ،> 200000 اسکن A / ثانیه با رزولوشن محوری 5-7 m میکرون بدست می آورد.

علاوه بر چشم پزشکی و قلب ، OCT برای بسیاری از کاربردهای بالینی دیگر مورد ارزیابی قرار می گیرد و موارد استفاده از OCT وجود دارد که شامل تخصص های پزشکی است. این موارد ، به عنوان مثال ، بیوپسی نوری به عنوان جایگزینی برای بیوپسی برش خورده سنتی و راهنمایی در زمان واقعی اقدامات جراحی است.

به گفته اریک سوانسون ، سردبیر OCT News و مخترع مشترک فناوری OCT ، رویه های هدایت شده توسط OCT "تازه شروع به اتفاق می کنند". وی گفت: "هیجان انگیز است که تماشا کنیم بازار شروع به کاملاً از روش تشخیصی می کند و شامل فرصت های درمانی نیز می شود."