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光学相干断层成像技术在冠心病研究中的应用

光学相干断层成像技术在冠心病研究中的应用
光学相干断层成像技术在冠心病研究中的应用

光学相干断层成像技术在冠心病研究中的应用

天津市人民医院心内科尹浩晔

摘要:光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography)技术是近年来发展起来的一项新的光扫描断层显像技术。该项技术与血管内超声比具有分辨率高、穿透力强的特点,对于不稳定斑块的识别具有很重要的意义,现着重描述其在冠心病研究中的应用。

关键词:光学相干断层成像冠心病血管内超声

光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography,OCT)是近年来发展起来的一项新的光扫描断层显像技术。它利用光纤干涉仪和近红外线光源,通过成像光纤导丝提供冠状动脉的二维横截面图像和三维重建图像。OCT技术最早应用于眼科相关检查,2001年开始应用于冠状动脉成像。因为它具有超高的图像分辨率,可以达到10~15微米,比血管内超声(IVUS)要高l0倍,所以被称为是体内的组织学显微镜。心脏介入药物支架的患者应用这种“显微镜”可以准确评价药物洗脱支架置入术后3个月、6个月以上的内膜增生情况,并做出抗血小板药物持续时间的日程表,评价支架的远期疗效,减轻患者的经济负担。已有研究资料表明,OCT可精确地对易损斑块进行鉴别,在评价药物或介入治疗对斑块及血管形态的影响、支架扩张、贴壁情况及内膜增生程度等方面也具有重要价值。

每年全球约有2000多万人突发急性冠状动脉综合征(ACS)和(或)心脏性猝死等心脏疾病。罪犯血管病变——冠状动脉粥样斑块破裂以及继发的血栓形成被认为是引起ACS的主要启动机制(1)。因而,研究斑块破裂的机制,对易损斑块(vulnerable plaque)准确识别以及探索有效稳定易损斑块的方法具有重要的临床意义。OCT是一种新型的医学成像技术,它可以对易损斑块准确识别。

1 OCT的成像原理

OCT是一种新的高分辨率断面成像模式,它将新发展的光学技术与超灵敏探测合为一体,加上现代计算机图像处理,发展成为一门新兴的断层成像诊断技

术。OCT利用宽带光源的短程相干特性对活体组织内部结构断层成像,其基本原理类似于传统的B超成像法,都是通过测反射或散射回来的信号回波来获得物体的形貌图像,只不过OCT用的是红外线而非声波(1)。OCT系统可以产生超短光脉冲或低相相干光波,发射到样品上,用光线被反射回的时间或回波延迟时间来测量距离,回波强度用来描绘深度。然后光束穿过样品扫描,得到二维或三维数据。然而与超声不同是光的传播速度非常快,回波时间不能电子测量,因此利用了一种已知的低相相干技术。2束频率相同的光相与后会产生干涉现象,通过测量干涉条纹的数目和条纹间的距离可推算出距离,这用光学仪器容易做到。OCT测量的就是这种干涉强度而非直接测量反射光强度,但用这些信息来代表

反射光强度。根据信号的强弱,赋予不同的灰度或某种颜色,即可得到样品的灰度图或假彩色图。OCT成像的基本原理与血管内超声成像(intra.vascular

ultrasound,IVUS)原理有些类似,同样是使用能量束在血管腔内进行360周向扫描,获得血管横断面图像。只不过OCT用的是红外线而非声波 (2)。层析成像的基础是根据投影再现物体的截面图像,光束聚焦进入组织后,用干涉测量法可测量不同深度内部微结构所反射的光的时间延迟(3)。当光束扫过组织时,在不同的横向位置重复进行轴向测量,从而获得图像信息,该图像反映了组织内部结构形态。

[参考文献]

(1)Libby P.Changing concepts of atherogenesis[J].J Intern Med,2000,247(3):349.358.

(2)PateI NA.Stamper DL.Brezinski ME.Review of the ability of optical coherence tomography to characterize plaque.including a comparison with intravascular ultrasound[J].Cardiovasc Intervent Radiol,2005.28(1):1-9.

(3)Brezinski ME Optical coherence tomography for identifying unstable coronary plaque[J]lnt J cardiol,2006,107(2):154-165.

1 0CT基本原理

OCT利用宽带光源的短程相干特性对活体组织内部结构断层成像,其基本原理类似于传统的B超成像法,都是通过测反射或散射回来的信号回波来获得物体的形貌图像,只不过OCT用的是红外线而非声波(1)。OCT系统可以产生超短光脉冲或低相相干光波,发射到样品上,用光线被反射回的时间或回波延迟时间来测量距离,回波强度用来描绘深度。然后光束穿过样品扫描,得到二维或三维数据。然而与超声不同是光的传播速度非常快,回波时间不能电子测量,因此利用了一种已知的低相相干技术。2束频率相同的光相与后会产生干涉现象,通过测量干涉条纹的数目和条纹间的距离可推算出距离,这用光学仪器容易做到。OCT 测量的就是这种干涉强度而非直接测量反射光强度,但用这些信息来代表反射光强度。根据信号的强弱,赋予不同的灰度或某种颜色,即可得到样品的灰度图或假彩色图。

3 OCT在检测易损斑块中的应用价值

易损斑块的检测有多种方法,但现有的筛查和诊断的方法不足以在急性心血管病事件发生之前将易损斑块识别出来。冠状动脉造影是诊断冠心病的金标准,但它却无法对血管壁进行观察;IVUS在对管壁微细结构的观察上相对于冠状动脉造影有更大的优越性,可以对粥样斑块进行初步定性,也可以用来指导介入治疗。然而由于IVUS的分辨率,最大只能达到80—9Oum,对粥样斑块的观察结果不是十分可靠。此外,动脉粥样斑块从稳定变为易损的过程涉及炎症、免疫、代谢、凝血等多个环节,单纯显示动脉管腔或斑块形态的诊断技术已不能满足临床的需要。与其他动脉粥样斑块的检测手段,如IVUS、对比增强超声(CEU)、核磁共振显像(MRI)、光谱技术、热成像及pH值异质性检测等,OCT技术最突出优势就是其极高分辨率,可达l0~15um,其最大成像深度只有1~2mm,几乎相当于冠状动脉壁全层厚度,能极清晰地将增厚的内膜与含有脂质的斑块区分开,并能识别纤维帽厚度以及血管壁和管腔的形态学改变( 9),包括管腔大小、斑块情况、血管夹层、血栓、巨噬细胞等。OCT对易损斑块的识别能力有助于临床医生判断哪些类型的斑块要干预,这对预防不良心脏事件的发生非常重要( 10,11 )。

(10)Norozi K,Thrane L,M~inner J,et a1.In vivo visualisation of coronary artery development by high-resolution optical coherence

tomography[J].Heart,2008,94(2):130

(11)Garcia-Garcia HM ,Gonzalo N,Granada JF,et al Diagnosis and treatment of coronary vulnerable plaques[J].Expert Rev Cardiovasc Ther,2008,6(2):209.222.

(9) Jeziorska M,Woolley DE Local neovascularization and cellular composition within vulnerable regions of atherosclerotic plaques of human carotid arteries[J].J PaLhol,1999,188(2):189—196.

4 OCT成像存在的不足

尽管OCT近来的一些研究结果是令人鼓舞的,但是还应看到OCT系统仍存在一些问题。(1)组织成像深度,目前OCI成像系统穿透组织的深度约为2 mm左右,足以分析大多数血管内膜下粥样斑块及血管壁结构成像,但对于一些较大的粥样斑块和大动脉壁成像所得信息是有限的。(2)另外它是有创检查,不易被患者接受。

(3)由于其组织穿透力较弱,应用时会发生血液干扰,明显影响图像质量。成像导管处于血液环境中,单位体积血液内大量红细胞对OCT光源产生了广泛的散射,从而导致血管壁局部图像失真。(4)对于一些长病变粥样斑块OCT的成像结果是不令人满意的。解决的方法可通过选择合适的光源,提高入射光能量来增加穿透力从而提高成像深度;应用能量更高的光源和加快设备的扫描速度可使成像时间缩短,以得到连续性的血管壁成像;另外可在成像部位注射生理盐水以阻止红细胞的进入;应用低压阻断球囊导管(<0.5个大气压)阻止血液流动,再利用生理盐水代替局部血液来进行成像。因此对左主干病变、开口病变和心功能较差患者不适宜OCT检查。

(1)PATEL N A,STAMPER D L,BREZINSKI M E.Review of the ability of optical coherence tomography to characterize plaque,including a comparison with intravascular ultrasound[J].Cardiovasc Intervent Ra

—diol,2005,28:1—9.

2 易损斑块的识别

冠状动脉造影发现,急性冠状动脉综合征(ACS)的患者有相当一部分冠状动脉并没有明显狭窄,事件的发生是由于斑块破裂,继之血小板聚集、血栓形成导致的。最近发表的一份国际共识性文件(2)。建议将导致急性心血管事件的斑块统一命名为易损斑块(vulnerable plaque),指易导致血栓形成或能快速发展为罪犯病变的所有斑块。易损斑块是ACS的发病机制已成为共识,因此识别易损斑块对预防不良心脏事件非常重要。易损斑块的主要病理学特点是:①脂质核心大(一般大于斑块体积的40 ;②纤维帽薄(厚度小于250 m);③炎症细胞(主要是巨噬细胞和激活的T淋巴细胞)浸润;④平滑肌细胞数量和胶原含量明显减少。部分斑块内部还伴有明显的新血管生成或斑块内出血。OCT可以观察斑块的纤维帽厚度,脂质核心的大小,斑块表层的糜烂和血小板、巨噬细胞聚集以及纤维蛋白沉积,斑块帽裂隙。

(2)NAGHAVI M,LIBBY P,FALK E,et a1.From vulnerable plaque to vulnerable patient.A call for new definition and risk assessment strategies:part I and part IIEJ].Circulation,2003,108:1772—1778.3 在经皮冠状动脉介入治疗(PCI)中的应用

尽管出现了药物洗脱支架(DES)和新型抗血小板药物,支架置入后仍有一定比例的再狭窄。在小于100 bLm 范围,传统的冠状动脉造影和血管内超声影像(IVUS)不能评价夹层、组织脱垂和支架的贴壁情况。IVUS不能提供加深我们对PCI急性并发症和再狭窄理解的详细结构信息,而且,由于支架连接体的强回声,与支架相邻的结构,如小的夹层和组织脱垂很难评价。体外研究表明,OCT能够精

确测定冠状动脉内膜一中层厚度,此外,内膜厚度也可由OCT评价并且与组织学检查结果具有很好的一致性(r一0.98,P<0.01 。(10)因此,oCT可用做支架置入术,术后随访能够准确了解有无支架内再狭窄。Bouma等(11)对PCI 的患者进行了OCT 检查,评价血管夹层、组织脱垂、支架贴壁以及支架的不对称性,并与IVUS进行了比较。总计对39例患者的42个支架进行了成像,无一例并发症。用OCT比IVUS观察到了更多的夹层、脱垂和支架贴壁不完全的情况。血管夹层由OCT确定的有8例,IVUS确定的有2例;支架内组织脱垂OCT确定的有29例,IVUS确定的有12例,脱垂的范围分别为(242±156) m 和(400士100)bLm。支架贴壁不完全OCT发现的有7例,IVUS发现的有3例。OCT和IVUS 均发现了18例不规则的支架连接体分离。以上结果表明,用冠状动脉内OCT监测支架的展开情况是可行的。Buellesfeld等(12)对1例前降支分叉处病变置入支架的患者9个月后进行了OCT检查,与IVUS相比,OCT显示与血管壁相邻的支架覆盖范围成像质量优于IVUS,而且能提供分叉开口处置入支架性能的新的认识。Diaz—Sandoval等(13)应用OCT研究了血管对PCI的特征性反应。10例患者在PCI前后进行了IVUS和OCT检查,结果内膜破裂、腔内血栓、球囊引起的夹层深度、切割球囊切口、组织脱垂、支架连接体未完全展开以及内膜过度增生OCT均能发现。这是体内确定PCI后人冠状动脉内病理变化的首次报告。(10] KUME T,AKASAKA T,KAW AM0T0 T,et a1.Assessment of coronary intima—media thickness by optical coherence tomography:comparison with intravascular ultrasound[J].Cire J,2005,69:9O3—907.

[11]B0uMA B E,TEARNEY G J,YABusHITA H,et a1.Evaluation of

intracoronary stenting by intravascular optical coherence tomography[J].Heart,2003,89:317—320.

(12] BUELLESFELD L,LIM V,GERCKENS U,et a1.Comparative endoluminal visualization of TAXUS crush-stenting at 9 months follow —up by intravascular ultrasound and optical coherence tomography E [J].Z Kardiol,2005,94:690—694.

[13] DIAz—sAND0VAL L J,B0uMA B E,TEARNEYG J,et a1.Optical coherence tomography as a tool for percutaneous coronary interventions E [J].Catheter Cardiovasc Interv,2005,65:492—496.4 与IVUS的比较

IVUS为近年发展起来的血管内成像方法,对判断动脉硬化早期内膜增厚极为灵敏,OCT 与IVUS比较有以下优势。

4.1 分辨率高

导管的OCT分辨率达10~20 rfl,是IVUS的10倍,明显超过目前任何一项成像技术。可在2~3 mm 范围内成像,大约是传统活检的距离。已研制出更先进的系统,分辨率高达4 m,这样OCT可以观察到IVUS检测不到的增厚的内膜,弹力板和脂质斑块等。Brezinski等(14)直接比较了OCT与IVUS在体外对人主动脉粥样硬化斑块的成像情况,对出血斑块及富含脂肪斑块的成像均表明,OCT与IVUS相比最显著的优点为:OCT成像具更高的分辨率及斑块各成分间更好的对比度。通过测定点扩散函数进一步证实了OCT 的高分辨率,得到OCT及IVUS的平均轴向分辨率分别为161(1)及110(7);成像的动态范围分别为109 dB及43 dB。

2 穿透能力强

OCT对重度钙化组织的成像深度>1.5 mm,而IVUS对此无能无力。Patwari等(15)研究发现,几乎完全闭塞的体外冠状动脉斑块,OCT能够穿透并成像。

4.3 采样频率接近视频速度

这与其他成像技术相比具有重要意义。另外OCT系统还有体积小和廉价的优点。

总之,OCT是一种新的血管内成像技术,分辨率高,能够识别易损斑块,有助于预防不良心脏事件的发生;PCI中应用,能够指导手术进行,术后随访能够准确判断有无再狭窄,加深对再狭窄机制的理解,在冠心病诊治中的应用有一定前景。

[14]BREzINsKI ME,TEARNEY GJ,WEISSMAN NJ,et a1.Assessing atherosclerotic plaque morphology:cornparison of optical coherence tomography and high frequency intravascular ultrasongEJ].Heart,1997,77 :397—403.

[15]PATWARI P,wEIssMAN N J,BOPPART S A,et a1.Assessm ent of coronary plaque with optical coherence tomography and high—frequency ultrasound[J].Am J Cardiol,2000,85:641—644.

光学相干断层扫描

光学相干断层扫描 维基百科,自由的百科全书 指尖的光学相干断层扫描图像。 光学相干断层扫描(英文: Optical coherence tomography,简称OCT)是一种光学信号获取与处理的方式。它可以对光学散射介质如生物组织等进行扫描,获得的三维图像分辨率可以达到微米级。光学相干断层扫描技术利用了光的干涉原理,通常采用近红外光进行拍照。由于选取的光线波长较长,可以穿过扫描介质的一定深度。另一种类似的技术,共焦显微技术,穿过样品的深度不如光学相干断层扫描。 光学相干断层扫描使用的光源包括超辐射发光二极管与超短脉冲激光。根据光源性质的不同,这种扫描方式甚至可以达到亚微米级的分辨率,这时需要光源的频谱非常宽,波长的变化范围在100纳米左右。 光学相干断层扫描技术是光学断层扫描技术的一种。目前比较先进的一种光学相干断层扫描技术为频域光学相干断层扫描,这种扫描方式的信噪比较高,获得信号的速度也比较快。商用的光学相干断层扫描系统有多种应用,包括艺术品保存和诊断设备,尤其是在眼科中,这种断层扫描系统可以获取视网膜的细节图像。最近,这种技术也被用于心脏病学的研究,以对冠状动脉的疾病进行诊断[1]。

目录 [显示] [编辑]简介 一个肉瘤的光学相干断层扫描图像。 在全世界范围内,有数个研究组织从采用白光干涉对活体内人眼进行测量开始[2][3]对人体组织,尤其是眼睛的成像进行研究。1990年的ICO-15 SAT 会议上,首先展示了一张基于白光干涉深度扫描原理的对活体内人眼眼底沿眼水平子午线的二维图像[4]。1990年,丹野直弘对这个方案进行了进一步的研究[5][6],随后日本山形大学的一位教授也对此展开了研究[7]。这些研究使得光学相干断层扫描技术拥有了微米级的分辨率和毫米级的穿透深度,还拥有产生截面图像的能力,因此它成为一种重要的生物组织成像技术[8]。1993年,首次采用光学相干断层扫描技术对活体内的视网膜结构成像[9][10]。光学相干断层扫描也被应用于许多艺术品保护的项目中,它被用来分析绘画作品的不同层次。与其他医学图像系统相比,光学相干断层扫描有很大的优势。医用超声成像和核磁共振成像由于分辨率不够,无法用于形态组织成像,而共焦显微技术则缺少毫米级的穿透能力[11][12]。 光学相干断层扫描是基于弱相干干涉学理论发展的[13][14][15]。在传统的干涉学中需要使用相干长度很长的光源,因此通常选用激光作为干涉光源,相干长度通常达到数米。而在光学相干断层扫描技术中,由于使用了宽带光源,相干长度被缩短到了几个微米。宽带光源通常

光学相干断层成像技术在冠心病研究中的应用

光学相干断层成像技术在冠心病研究中的应用 天津市人民医院心内科尹浩晔 摘要:光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography)技术是近年来发展起来的一项新的光扫描断层显像技术。该项技术与血管内超声比具有分辨率高、穿透力强的特点,对于不稳定斑块的识别具有很重要的意义,现着重描述其在冠心病研究中的应用。 关键词:光学相干断层成像冠心病血管内超声 光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography,OCT)是近年来发展起来的一项新的光扫描断层显像技术。它利用光纤干涉仪和近红外线光源,通过成像光纤导丝提供冠状动脉的二维横截面图像和三维重建图像。OCT技术最早应用于眼科相关检查,2001年开始应用于冠状动脉成像。因为它具有超高的图像分辨率,可以达到10~15微米,比血管内超声(IVUS)要高l0倍,所以被称为是体内的组织学显微镜。心脏介入药物支架的患者应用这种“显微镜”可以准确评价药物洗脱支架置入术后3个月、6个月以上的内膜增生情况,并做出抗血小板药物持续时间的日程表,评价支架的远期疗效,减轻患者的经济负担。已有研究资料表明,OCT可精确地对易损斑块进行鉴别,在评价药物或介入治疗对斑块及血管形态的影响、支架扩张、贴壁情况及内膜增生程度等方面也具有重要价值。 每年全球约有2000多万人突发急性冠状动脉综合征(ACS)和(或)心脏性猝死等心脏疾病。罪犯血管病变——冠状动脉粥样斑块破裂以及继发的血栓形成被认为是引起ACS的主要启动机制(1)。因而,研究斑块破裂的机制,对易损斑块(vulnerable plaque)准确识别以及探索有效稳定易损斑块的方法具有重要的临床意义。OCT是一种新型的医学成像技术,它可以对易损斑块准确识别。 1 OCT的成像原理 OCT是一种新的高分辨率断面成像模式,它将新发展的光学技术与超灵敏探测合为一体,加上现代计算机图像处理,发展成为一门新兴的断层成像诊断技 术。OCT利用宽带光源的短程相干特性对活体组织内部结构断层成像,其基本原理类似于传统的B超成像法,都是通过测反射或散射回来的信号回波来获得物体的形貌图像,只不过OCT用的是红外线而非声波(1)。OCT系统可以产生超短光脉冲或低相相干光波,发射到样品上,用光线被反射回的时间或回波延迟时间来测量距离,回波强度用来描绘深度。然后光束穿过样品扫描,得到二维或三维数据。然而与超声不同是光的传播速度非常快,回波时间不能电子测量,因此利用了一种已知的低相相干技术。2束频率相同的光相与后会产生干涉现象,通过测量干涉条纹的数目和条纹间的距离可推算出距离,这用光学仪器容易做到。OCT测量的就是这种干涉强度而非直接测量反射光强度,但用这些信息来代表

光学相干断层成像

光学相干断层成像(OCT)对雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗黄斑囊样水肿的观察 华厦眼科医院集团-合肥名人眼科医院 张阳曾令辉刘婷婷 【摘要】:目的: OCT对雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗前后对比观察。方法:在我科眼底荧光造影检查2014年5月-2015年8月确诊为黄斑囊样水肿患者22 例39眼,其中单眼患者5 例,双眼患者17例。随访观察,光学相关断层扫描(OCT)检查黄斑中心凹说说厚度(CMT)的变化。OCT显示黄斑中心凹厚度平均降低268.4±115.0μm。结论:OCT的高分辨率可以在活体上显示视网膜的细微结构,可用于评价黄斑水肿患者治疗前后的黄斑厚度变化,在临床诊断和疗效观察上发挥了重要的作用。 黄斑水肿是由于黄斑区局部毛细血管内皮细胞屏障(血-视网膜内屏障)或/ 和视网膜色素上皮细胞屏障(血- 视网膜外屏障)功能损害, 致液体渗漏造成的一种细胞外水肿,其发病机制尚不清楚。[1]常见于老年黄斑变性(AMD),糖尿病性视网膜病变(DR),中央视网膜静脉阻塞(CRVO)等。近年来,雷珠单抗作为第二代人源化的抗血管内皮生长因子(anti-VEGF)抑制剂,重组鼠单克隆抗体片段,对人VEGF-A的所有亚型都具有特异性和亲和力,主要作用机制为结合VEGF后,阻止血管渗漏和新生血管的形成,抑制新生血管的形成。 OCT作为一种非接触性的生物组织成像技术的代表,已逐渐成为评价黄斑厚度的一种可靠方法。我科采用OCT对雷珠单抗玻璃体腔

内注射治疗各种病变所致的黄斑囊样水肿观察,现介绍如下。 1研究对象和方法 1.1 对象2014年5月-2015年8月期间,在我科确诊的黄斑囊样 水肿患者22例39眼, 其中单眼患者5例,双眼患者17例,年龄38~ 79岁,所有病例均经过视力及矫正视力检查、非接触眼压、间接眼底镜、荧光素眼底血管造影(fluo rescein fundusangiog raphy, FFA)及光学相关断层扫描(optical coherence tomography, OCT)等来确诊,并排除其他黄斑疾病,所有病例均采用雷珠单抗玻璃体腔内注射治疗1~3次雷珠单抗0.05ml/(0.5mg),每次间隔1个月,第1次注射7天后行OCT黄斑部检查,部分病人行眼底激光光凝治疗。 1.2方法采用ZEISS stratus OCT对39眼黄斑囊样水肿患者黄斑区 行放射状,水平及垂直线性扫描,扫描深度3mm,扫描长度3.45mm 及6mm,扫描角度0~360゜,扫描点数512,图象像分析采用ZEISS OCT3分析系统。扫描程序:以黄斑中心凹为中心的星状线性扫描,共6条扫描线,取平均值,获得黄斑地形图。利用ZEISS软件对所获得图象进行分析,主要分析指标黄斑中心凹,上方,下方,鼻侧及颞侧5个象限的视网膜厚度。 结果 1.一般信息:黄斑囊样水肿患者共39例,矫正视力范围 为0.04~0.6。 2.治疗前组:中央黄斑厚度387μm ~857μm,平均厚度

光学相干断层成像技术在冠心病介入诊疗领域的应用中国专家建议

光学相干断层成像(optical coherence tomography ,OCT)是继血管内超声(intravascular u ltrasound ,IVUS)后出现的一种新的冠状动脉内成像技术。与IVUS 相比,OCT 有极高的分辨率,在评价易损斑块和指导支架置入,尤其是在急性冠状动脉综合征(acute coronary syndr ome,ACS)等冠心病诊疗领域日益受到关注。本次,国内长期从事冠状动脉介入诊疗及影像学研究、有丰富冠心病介入诊疗临床经验的心血管病专家通过循证医学回顾并结合临床实际经验,共同制定OCT 成像方法、图像分析以及应用指征的中国专家建议,旨在规范并指导O CT 在冠心病诊疗领域中的应用。 OCT 与IVUS 的成像特点比较 见表1 。 OCT 系统的构成及图像采集过程(略) OCT 图像的定义 以下OCT 图像的定义为单一横截面图像的识别。 01正常血管壁 在OCT 图像上,正常冠状动脉血管壁的特征是典型的3层结构,由内膜、中膜和外膜组成(图1)。内膜主要为弹力纤维层,反射信号高,表现为高信号亮带状;中膜为平滑肌层,反射信号通常较低或信号微弱,表现为信号较低暗带;外膜主要为细胞外基质和外弹力膜,表现为信号较强但不均一亮带。在OCT 图像上,内弹力膜的定义是动脉内膜和中膜的边界,而外弹力膜的定义是动脉中膜和外膜的边界。 光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)是继血管内超声(intravascular ultrasound,IVUS)后出现的一种新的冠状动脉内成像技术。与IVUS 相比,OCT 有极高的分辨率,在评价易损斑块和指导支架置入,尤其是在急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)等冠心病诊疗领域日益受到关注。

眼科光学相干断层扫描血流成像

光学相干断层扫描技术(Optical Coherence Tomography, OCT)是近年来迅速发展起来的一种新的光学诊断技术,它不同于普通CT 检查,并不是使用X射线进行的,OCT检查是安全无辐射无创伤的,可进行活体眼组织显微镜结构的非接触式、非侵入性断层成像。眼科OCT是眼底病医生最常用的检查方法之一,在眼部疾病尤其是眼底视网膜疾病的筛查、诊断、随访观察及治疗效果评价等方面具有很大的临床意义。 我院引进的日本尼德克血流OCT则比普通OCT更加先进,具有血流成像技术,与传统的血管造影相比,血流OCT具有无创伤、无需注射任何造影剂、不受时间影响等优势,所以可作为眼底荧光血管造影的一种替代选择,应用于多种疾病,如视网膜血管疾病、黄斑疾病、脉络膜新生血管、青光眼等。 随着目前三高(高血压、高血糖、高血脂)人群、高度近视、青光眼等疾病的增多,而且电子产品的广泛使用,使眼底视神经视网膜疾病患者也在不断增加,如:黄斑裂孔,视网膜动静脉阻塞,黄斑水肿,年龄相关性黄斑变性,中心性浆液性视网膜病变,糖尿病视网膜病变,视网膜前膜,青光眼等。而我院引进的血流成像OCT是目前滁州地区唯一一台前后节一体血流OCT,在我院眼科临床工作中,对于眼部疾病的检查、诊断、随访、治疗效果评价等将发挥着很大的作用,对眼科整体的诊疗水平的提升也将起到积极的推动作用,并造福于滁州地区的眼病患者。

病例1 患者,男,56岁,糖尿病视网膜病变,左眼 图1 眼底彩照:视网膜后极部散在出血、微血管瘤、渗出,视盘及周围新生血管 图2黄斑OCT扫描可见颞侧内层视网膜水肿和渗出 病例2 患者,女,52岁,左眼视网膜分支静脉阻塞 图1眼底彩照:视网膜颞上分支静脉区域大片火焰状出血和少许棉絮斑,黄斑区点片状黄白色渗出和水肿 图2左眼OCT扫描可见内层视网膜层间水肿,中心凹下方层间渗出 滁州市中西医结合医院眼科

眼科光学相干断层扫描血流成像OCT

眼科光学相干断层扫描(OCT) 光学相干断层扫描技术(Optical Coherence Tomography, OCT) 是近年来迅速发展起来的一种新的光学诊断技术,它不同于普通CT 检查,并不是使用X射线进行的,OCT检查是安全无辐射无创伤的,可进行活体眼组织显微镜结构的非接触式、非侵入性断层成像。眼科OCT是眼底病医生最常用的检查方法之一,在眼部疾病尤其是眼底视网膜疾病的筛查、诊断、随访观察及治疗效果评价等方面具有很大的临床意义。 我院引进的日本尼德克血流OCT则比普通OCT更加先进,具有血流成像技术,与传统的血管造影相比,血流OCT具有无创伤、无需注射任何造影剂、不受时间影响等优势,所以可作为眼底荧光血管造影的一种替代选择,应用于多种疾病,如视网膜血管疾病、黄斑疾病、脉络膜新生血管、青光眼等。 随着目前三高(高血压、高血糖、高血脂)人群、高度近视、青光眼等疾病的增多,而且电子产品的广泛使用,使眼底视神经视网膜疾病患者也在不断增加,如:黄斑裂孔,视网膜动静脉阻塞,黄斑水肿,年龄相关性黄斑变性,中心性浆液性视网膜病变,糖尿病视网膜病变,视网膜前膜,青光眼等。而我院引进的血流成像OCT是目前滁州地区唯一一台前后节一体血流OCT,在我院眼科临床工作中,对于眼部疾病的检查、诊断、随访、治疗效果评价等将发挥着很大的作用,对眼科整体的诊疗水平的提升也将起到积极的推动作用,并造福于滁州地区的眼病患者。

病例1 患者,男,56岁,糖尿病视网膜病变,左眼 图1 眼底彩照:视网膜后极部散在出血、微血管瘤、渗出,视盘及周围新生血管 图2黄斑OCT扫描可见颞侧内层视网膜水肿和渗出

光学相干断层扫描

光学相干断层扫描(OCT) 一、概述 近年来,医学影像技术的发展取得了长足的进步,尤其是微创血管内成像技术的发展,为临床冠脉介入医生对冠状动脉病变的评估提供了更加丰富信息。光学相干断层扫描( optical coherence tomography,OCT)为近几年新兴的冠状动脉内成像模式,自2000年哈佛大学的IK Jang教授首次应用于冠状动脉内的检查以来,OCT以其检查的安全性和极高分辨率在世界范围内迅速普及,开创了冠状动脉内检查新的里程碑。 二、OCT的种类及组成 OCT系统主要由光源、参照镜和光电探测器所组成。目前,该成像系统主要分为两种:一种是时域光学相干断层成像技术(TD-OCT();另一种是频域光学相干断层成像技术 (FD-OCT)。而目前应用的OCT成像系统主要是FD-OCT,临床使用的是M4(C7)。 三、OCT的原理 OCT是采用低相干技术,利用波长为1300nm左右的近红外线的光波作为光源,通过分光器将光源发出的光分为样本光束和参照光束,采用距离相同的参照光束和样本光束反射波相遇后的产生的光学相干现象,用光波反射时间和光波延迟时间来测量距离,光波强度代表深度,经计算机处理成信号后,从而获得组织图像。OCT是分辨率最高的血管内成像技术,其分辨率接近10μm,比IVUS 大约高10倍,能清晰的分辨血管内组织,被誉为“体内组织学显微镜”。 四、OCT的成像优点和缺点 1、OCT的成像优点 ①具有无辐射、非侵入、高分辨率及高探测灵敏度等特点; ②可清晰显示内膜下的病变或斑块,识别易损斑块、稳定斑块、血栓、钙化、夹层、支架及支架表面的内膜增生和支架内再狭窄,因此,在评价斑块的性质、介入治疗的指导、再狭窄机制临床研究和疗效评价方面,有着其独到的优势和应用价值。 2、OCT的成像缺点 ①OCT组织穿透力较差,仅为1-2mm,而且不能穿透红细胞,因此,需要通过冠脉内注射造影剂排空血液;在有冠脉病变的情况下,常常不能观察到冠脉外膜及冠脉外病变情况。 ②频域OCT检查时探头高速自动回拉,不能随意停留在感兴趣的病变血管段,因而实时易用性显得不足。 五、OCT的适应症 1、冠心病诊断中的应用 1.1冠状动脉病变特征的定性及定量分析 1.2对血栓病变的鉴别 2、冠心病介入治疗中的应用 2.1支架释放即刻效果评价 2.2 术后即刻血管的损伤情况评价 2.3 指引复杂病变的支架植入 2.4慢性完全性闭塞病变介入治疗指导及评价 2.5 左主干及前降支开口处病变的评价

OCT光学相干断层扫描技术

OCT光学相干断层扫描技术 简介 光学相干断层扫描技术(光学相干层析技术,Optical Coherence To mography, OCT)是近十年迅速发展起来的一种成像技术,它利用弱相干光干涉仪的基本原理,检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反 射或几次散射信号,通过扫描,可得到生物组织二维或三维结构图像。 用途 OCT是一种新的光学诊断技术,可进行活体眼组织显微镜结构的非接触式、非侵入性断层成像。OCT是超声的光学模拟品,但其轴向分辨力取决于光源的相干特性,可达10um ,且穿透深度几乎不受眼透明屈光介质的限制,可观察眼前节,又能显示眼后节的形态结构,在眼内疾病尤其是视网膜疾 病的诊断,随访观察及治疗效果评价等方面具有良好的应用前景。 工作原理 OCT专业全称又叫光学相关断层扫描。是最近几年应用于眼科的新型技术。OCT是一种非接触、高分辨率层析和生物显微镜成像设备。它可用于眼后段结构(包括视网膜、视网膜神经纤维层、黄斑和视盘)的活体上查看、轴向断层以及测量,是特别用作帮助检测和管理眼疾(包括但不限于黄斑 裂孔、黄斑囊样水肿、糖尿病性视网膜病变、老年性黄斑变性和青光眼) 的诊断设备。OCT现在分为时域和频域两类,其实各有优缺点。时域OCT性价比高,足以完成大多数眼底及青光眼疾病的检查。而且技术比较成熟。 它利用近红外线及光学干涉原理对生物组织进行成像。干涉成像的原 理简单地说就是将光源发出的光线分成两束,一束发射到被测物体(血管 组织),这段光束被称为信号臂,另一束到参照反光镜,成为诶参考臂。 然后把从组织(信号臂)和从反光镜(参考臂)反射回来的两束光信号叠加。但信号臂和参考臂的长度一致时,就会发生干涉。从组织中反射回来 的光信号随组织的形状而显示不同强弱。把它与从反光镜反射回来的参考

光学相干断层扫描

光学相干断层扫描 Drexler Optical Coherence Tomography 2009 Hardback ISBN 9783540775492 德雷克斯勒著 本书是斯普林格出版社生物和医学物理,生物医学工程系列中的一本。作者沃尔夫冈教授是英国卡迪夫大学视觉科学院生物医学成像研究组的负责人和生物医学成像的主任教授。他的研究小组在光学相干断层扫描(OCT,Optical Coherence Temography)技术方面发挥着主导作用,该技术作为一种光学医疗诊断方式使我们可以在生物系统内对微观结构进行非侵入式高分辨率三维断层成像。 OCT技术是一种在生物学、医学和材料科学都可以应用的成像技术,它具有如下诱人的特点:高的细胞级分辨率、实时采集速率、光谱特征提取,而这些可以在一个紧凑的非侵入性仪器中实现。OCT可以进行“组织光学切片”,即产生组

织分辨的图像供定性和诊断,而不必切除和处理样本的组织切片。而新一代OCT技术的开发,在分辨率和速度上都产生了飞跃式的进步,实现了体内的光学活检,即组织结构形态的在线、实时的可视化。这些新技术不仅提高了图像对比度,而且可以对由于代谢或功能状态引起的病理进行区分。 这本书不仅从光学和技术角度介绍了OCT技术,并且从生物医学和临床的角度进行阐述。本书的章节都由在国际上具有领先地位的研究小组进行撰写,并尽量采用适于广大读者理解的方式。 本书可为物理学家、工程师、从事生物医学和临床医学的研究人员提供参考。 张文涛,助理研究员 (中国科学院半导体研究所) Zhang wentao,Assistant Professor (Institute of Semiconductors,CAS)

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