OCT(光学相干层析成像)原理PPT参考课件

1993年，第一台商 用OCT系统上市。
2000年代以后， OCT技术逐渐拓展 到其他医学领域， 如皮肤科、妇科等。
OCT技术的应用领域
眼科
OCT技术广泛应用于眼科疾病 的诊断和治疗，如黄斑病变、
青光眼、白内障等。
皮肤科
OCT技术可以用于皮肤肿瘤、 皮肤炎症等疾病的诊断和治疗 。
妇科
OCT技术可以用于子宫颈癌、 卵巢癌等妇科疾病的诊断和治 疗。
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OCT的层析原理
OCT通过测量反射光和透射光的干涉信号来获取样品的层 析结构。干涉信号的强度与参考光束和样品光束的光程差 有关，通过测量不同延迟时间下的干涉信号，可以重建样 品的层析结构。
OCT的层析过程通常采用频域OCT或时域OCT技术实现。 频域OCT通过快速扫描光学频率来获取干涉信号，而时域 OCT则通过快速扫描参考光束的延迟时间来获取干涉信号 。
03 OCT系统组成
光源模块
01
02
03
光源选择
OCT系统通常使用近红外 光波长的激光作为光源， 如800-1300nm波长范围。
光源输出功率
光源模块需要提供稳定的 输出功率，以保证OCT系 统的成像质量。
光谱特性
光源应具有较窄的光谱宽 度，以提高OCT系统的分 辨率。
扫描模块
扫描方式
扫描模块负责将光源发出 的光束扫描到待测样品上， 实现层析成像。
OCT图像的定量分析
厚度测量
OCT图像可以用于测量组织的厚度，通过对不同层次反射信号的 识别和测量，可以获得组织厚度的定量数据。
折射率计算
OCT设备通过测量光在组织中的传播速度，可以计算出组织的折射 率，这对于判断组织性质和生理状态具有重要意义。

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FFA：见视网膜大片无灌注，视盘前片状荧光渗漏 OCTA：视网膜大片无灌注，视盘前可见清晰的新生血管
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患者信息： 秦某，M ，64 岁 Vos：0.05 眼底：颞下支分支动脉可见白色小点 OCT：对应OCT断层可见层间圆点状
高反射信号。
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OCTA视盘颞侧毛细血管无灌注暗区对应的OCT断层图显示神经上 皮水肿
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视乳头鼻上、鼻下毛细血管无灌注暗区对应神经上皮内层萎缩
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Vos：0.1，OCTA显示无灌注区对应OCT断层显示神经上皮层萎缩
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DRL
Choriocapillaris
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患者患信者息信：息： 于某于某某，某5，6岁56岁 VodV:o0d.:10.1
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mCNV
患者信息： 潘某某，男，53岁， Vod: 0.1（-12D）
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OCT：神经上皮下高反射团，无水肿、积液 OCTA 二维血管图：CNV瘢痕对应区无血流信号，瘢痕上下方可见 血流信号
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患者信息： 景某某，M ，56 岁 Vos：0.02
FFA：视盘前见大量荧光渗漏 OCTA 二维血管图：视盘前大量新生血管
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CRVO 伴视盘新生血管
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视盘前新生血管

0.51
(750m) 72.089.40 70.338.04 0.18
0.86
RPEL(foveola) 106.0610.66 107.959.33 -1.22
0.30
(175m) 105.90 8.70 104.107.32 1.27
0.21
(750m) 105.8510.25 106.568.80 -0.38
6
7
8
图 像 显示
• 二维黑白图像 • 伪彩色、标准彩虹顺序 • 最强反射 由红色或白色表示（-50db) • 最弱反射 由蓝色或黑色表示(-100db)
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正常眼底结构的OCT图像
• 视网膜前后界两个高发射层面（红白色） 视网膜神经纤维层（RNFL）、色素上皮 与脉络膜毛细血管层
• 低反射层面（暗区） 光感受器外节、内 外颗粒层
平均 155.610.2 89.47.2 105.07.2 253.0 14.1 70.78.9 106.8 10.0
注：RNL=神经上皮层 PRL=光感受器层 RPEL=色素上皮层（下同）
12
表 2. 正常人不同眼别黄斑区视网膜厚度（XSD，m）
项目
右 眼 左 眼 t值
P值
RNL (foveola) 146.27 8.45 146.56 7.59 -0.28
较窄的红白色光带为RPE＆脉络膜毛细血 管层 • 上方和下方RNFL较厚，其次为颞侧，鼻 侧最薄
15
16
正常视乳头的OCT图像
• 经视乳头扫描可见视乳头边缘略隆起， 中央一凹陷
• 经视乳头连续放射状扫描，可比较不同 平面的视乳头凹陷的大小
• 垂直扫描中见上、下象限RNFL较厚，几 乎占视网膜全层

基本工作原理
光束射到将要被 成像的组织或标本 上，光束被不同距 离上的显微结构反 射，通过测量反射 光的时间延迟，可 以无创地测量组织 或标本的纵向内部 结构。在不同的横 向位置上进行连续 的纵向距离测量， 然后把获得的信息 显示为二维的横截 面图像。
基本工作原理光束射到将要被成像的组织或标上，不同距
组织学 黄斑前膜 视网膜水肿增厚
国内外研究发现青光眼对视网膜神经纤维层的损害可比视野损害早6年以上 可以观察到黄斑区视网膜放射状并呈褶皱样。
视网膜神经纤维层（RNFL）、节细胞GC内丛状
第5页，共30页。
视网膜各层结构
高感度 ＋ 高分解性
视网膜各层结构高感度精再现分解性＋神经纤维
第6页，共30页。
OCT Ganglion cell
GCC厚度——主要观察神经节细胞减少反映 All Rights Reserved. OCT显示黄斑中央凹神经上皮萎缩明显，厚度降低。 ヘンレ線維層（Henle’s fiber layer） 内核层至外核层有多个囊样小腔。 国内外研究发现青光眼对视网膜神经纤维层的损害可比视野损害早6年以上 網膜色素上皮層（RPE） OCT显示黄斑中央凹神经上皮萎缩明显，厚度降低。
中心性浆液脉络膜视网病变例5：年龄相关黄斑(湿
第18页，共30页。
• Ganglion cellOCT在青光眼诊断方面的应用
GCC(RNFL+GCL+IPL) 錐体外節端（COST） 光学相干断层成像技术OCT的临床应用 国内外研究发现青光眼对视网膜神经纤维层的损害可比视野损害早6年以上 Copyright © NIDEK CO. 垂直线扫中可见中央凹下RPE有小部分高反射并隆起。 病例5：年龄相关性黄斑变性(湿性) CNV Copyright © NIDEK CO. 病例4：年龄相关性黄斑变性(干性) 垂直线扫中可见中央凹下RPE有小部分高反射并隆起。 内核层至外核层有多个囊样小腔。 中浆：神经上皮脱离伴色素上皮脱离 OCT在青光眼诊断方面的应用 網膜色素上皮層（RPE） 神経節細胞層（GCL） OCT在青光眼诊断方面的应用

RPE受损并破坏了视网膜外屏障，渗出
膜下间隙。毛细血管
CSC--病程
急性期病变的神经上皮脱离 伴色素上皮脱离
慢性迁延性
色素上皮脱离与神经上皮脱离，两者有
CSC--造影
色素上皮脱离：在动脉前期或动脉早期即有荧光，勾划出脱离范 时间过程逐渐增强其亮度，持续到造影后期，但其 膜荧光消失后仍然清晰可见。
63um以上的Drusen是软性玻璃膜疣。 特别是125um以上的Drusen，被称 为有意义的大病灶。
干性AMD--玻璃膜疣
SLO
SLO中黄斑区呈色素紊乱
FFA
Retro Mode中玻璃膜疣呈小颗
干性AMD--地图状萎缩
湿性AMD--CNV
新生血管在RPE下停留：Occult CNV(隐匿型) Gass：type1 新生血管延伸至RPE上：Classic CNV（经典型） Gass：type2
早期AMD：同时存在 疣和少量中等大小的 为63-124um），或有
AMD--AREDS标准
中期AMD（AREDS分类3）：广泛存在中等大小的玻璃膜疣，至 的玻璃膜疣（直径≥125um），或有未涉及黄斑中心凹的地图
AMD--AREDS标准
晚期AMD：同一只眼具有以下一个或几个特点（在缺少其它原因的
叁
异常视网膜OCT影像
一.组织形态异常： 1.视网膜整体轮廓异常 2.视网膜内部结构异常 a.正常结构消失 b.异常结构出现
二、组织反射异常： 1.反射增强
1.视网膜厚度改变： a.视网膜厚度增加 b.视网膜厚度减少
2.玻璃体视网膜牵引 3.黄斑中心凹消失 4.视网膜表面不平整（前 5.视网膜全层隆起(脉络膜 6.视网膜全层凹陷（脉络
＊经典性CNV和隐匿性CNV是造影上的用语；type1 CNV , type2 CNV一般是

糖尿病视网膜病变合并黄斑区 囊样水肿
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黄视 斑网 水膜 肿前
膜
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板前 层膜 孔
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黄 斑 区 萎 缩 灶
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网中 膜心 病性 变浆
液 性 脉 络 膜 视
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网中 膜心 病性 变浆
液 性 脉 络 膜 视
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前节图像
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青光眼－ 窄角型青光眼
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青光眼－ 窄角型青光眼
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青光眼－窄房角的生物测量
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53
青光眼－III度浅前房
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54
青光眼－结膜滤过泡
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手术－青光眼引流装置
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眼前节OCT介绍
扫描速度： 8 幅/秒(2000次 A扫描/秒) 扫描深度: 3mm ～6mm可调 扫描宽度: 16 mm 分辨率:
– 轴向: 16um – 水平: 60um
屈光/调节 : +20D～－30D 内 /外固视
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临床应用
❖眼前节病理成像和测量 ❖ 青光眼 ❖ 眼前节手术（青光眼、phakic IOL等）成像和测量 ❖ 外伤 ❖ LASIK/角膜屈光手术 ❖ 角膜成像和评估 ❖ 白内障/IOL ❖ 调节刺激下的眼前节的解剖变化
特 发 孔 一 期
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特 发 性 黄 斑 孔 二 期

ppt课件
14
Amp
信号的解离探测
光源 Amp
探测器
At
λ Aλ
SDOCT
λ
ppt课件
15
Amp
AAmmpp
光源 Amp
λ
λ1-> t1 λ2-> t2
SSOCT
λ3-> t3 λ
λ
t
ppt课件
tt 探测部分
探测器
16
探测速度 探测器
Ctrl Line
探测部分
探测器
速度受限
Signal Line
OCT 原理
Gf-2015 06 07
ppt课件
1
光的性质
波粒二象性
波动性
粒子性
ppt课件
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
精品资料
光的探测
频率f = 10e11 ~ 10e18
干涉 叠加、稳定
一、相向 二、同向
ppt课件
探 测 器
6
同向干涉
光源1
光源2
光源
分波面干涉
光源
分振幅干涉 ppt课件
7
OCT的干涉
光源
ΔΦ =π
Amp
ΔΦ = 1/2π
ΔΦ =0π
ΔΦ =2π* ΔL/λ
ΔL:光程差 λ：波长
探测器
单波长

OCT可以检测到呼吸道感染患者的支气管和肺部炎症 等病变特征，帮助医生确定感染的病原菌类型。
06
OCT技术的最新进展
高分辨率OCT技术
1 2 3
突破传统光学成像极限
高分辨率OCT技术利用超高频光子成像，能够 突破传统光学成像的极限，实现超高分辨率和 超精细的微观结构成像。
广泛应用在生物医学领域
高分辨率OCT技术广泛应用于生物医学领域， 如眼科、神经科学、肿瘤学等，为疾病诊断和 治疗提供了强有力的工具。
OCT技术在眼科领域应用最为广泛，用于诊断视网膜病变、青光眼、白内障等眼 疾。
此外，OCT技术还应用于皮肤科、牙科、妇科等领域，可用于诊断皮肤癌、口腔 癌、宫颈癌等病变。
OCT技术不仅在医学诊断方面发挥了重要作用，还在科学研究、药物研发等方面 提供了重要的技术支持。
02
OCT技术原理
OCT的基本结构
推动医学影像技术发展
功能型OCT技术的不断发展和完善，推动了医学影像技 术的进步，为临床诊断和治疗提供了更多有效的工具。
感谢您的观看
THANKS
青光眼的诊断
眼压升高
青光眼患者眼压升高， OCT视神经受损， OCT可以观察视神经的形 态和厚度，有助于诊断青 光眼。
视野缺损
青光眼患者可能出现视野 缺损，OCT可以检测视野 并评估其程度。
04
OCT在皮肤疾病诊断上的 应用
皮肤肿瘤的检测与诊断
恶性黑色素瘤
OCT基础知识
2023-11-04
目录
• OCT简介 • OCT技术原理 • OCT在眼科的应用 • OCT在皮肤疾病诊断上的应用 • OCT在呼吸道疾病诊断上的应用 • OCT技术的最新进展
01

C型扫描显示：C型扫描显示仪器示波屏代表被检工件的投 影面，这种显示能绘出缺陷的水平投影位置，但不能给出 缺陷的埋藏深度。
OCT 技术能够让医生实时看见组织学分辨率的影像，以便在第 一次进行去除肿瘤的外科手术时做出更好的决定。
5 应用案例(2)
5 应用案例(2)
A、B和C扫描的区别：
A型扫描显示：是将接收到的信号处理成波形图像，根据 波形的形状可以看出被测物体里面是否有异常和缺陷在那 里、有多大等；
B型扫描显示：是将并排很多条经过辉度处理的探测信息 组合成的二维的、反映出被测物体内部断层切面的"解剖 图像"；
5 应用案例(1)
牙科：确定 X 光和目测都无法发现的早期龋齿及某 些牙龈疾病，以进行更有效的预防程序；
动脉疾病：应用于临床上对的评价治疗方案。 可以检测到很多腔内血管内膜和斑块表面一些特殊
的结构，包括血栓、纤维斑块及夹层或侵蚀、溃疡等。
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，得到生物组织二维或三维结构图像。
分两类: 时域OCT（TD-OCT）；频域OCT（FD-OCT） 时域OCT是把在同一时间从组织中反射回来的光信号
与参照反光镜反射回的光信号叠加、干涉，然后成像。 频域OCT是参考臂的参照反光镜固定不动，通过改变
2 OCT仪器构成
只有当反射镜反射回的参考光和生物样品反射的信
号光的光程差匹配时才能产生干涉;
光程差不能为一个相干长度。
由样品反射回来光的强弱与样品的组织密切相关
光信号包含组织的散射系数和吸收系数等信息，
所以： 信号的强度反映了样品的反射强度 。
OCT特点：
1 分辨率高
2 无辐射，非侵入
3 高探测灵敏度

光的干涉 (了解)
干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察 到光的干涉现象．1801年，英国物理学家托马斯·杨(1773— 1829)在实验室里成功地观察到了光的干涉．两列或几列光波在空 间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削 弱，形成稳定的强弱分布的现象。
全球共有5000台在使用。 在中国大约100台，多数为OCT3。
5
三、OCT的原理
OCT
光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography, OCT）是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后向反射或后向的能力，产生明暗灰阶变 化的OCT图像。
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2.正常黄斑OCT2
OCT
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正常黄斑OCT3
OCT
★从上至下分层依次代表：视网膜神经纤维层、节细胞层、 内丛状层、内颗粒层、外丛状层、外颗粒层、光感受器层、 视网膜色素上皮层、脉络膜毛细血管层、脉络膜大中血管 层。
★黄斑中心凹可分辨出色素上皮层与脉络膜毛细血管层。
27
视网膜组织切片图
OCT
13
OCT
1、 打开主机，进入操作者界面 2、输入患者资料
14
OCT
3、在SCAN中选择所需要的扫描 方式
15
OCT
4、调整操作手柄，并观察监视器的眼底图像。
16
OCT
5、优化图像质量
17
OCT
6、标记和移动扫描
18
OCT
7、正式扫描
19
OCT
8、挑选最佳图像并保存
20
OCT
9、分析图像
CT（computed tomography ）是电子计算机X射线断层扫描技术简 称。