眼科光学相干断层扫描仪质量控制参数的测量方法分析_李宁
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眼科光学相干断层扫描仪一、引言眼科光学相干断层扫描仪(OCT)是一种先进的医疗设备,用于检测眼部疾病和病变,如黄斑变性、青光眼、视网膜脱离等。
它通过利用光学干涉技术和高分辨率成像,提供了非侵入性、快速、高精度的眼部图像。
本文将详细介绍眼科光学相干断层扫描仪的原理、工作方式和临床应用。
二、原理眼科光学相干断层扫描仪的原理基于光学相干断层扫描技术(OCT)。
它利用光的干涉现象,测量被测物体内部的光学反射和散射情况,从而获取高分辨率的断层图像。
1. 光学干涉技术光学干涉技术是光学中一种常见且重要的测量方法。
它基于光波的干涉现象,利用波的叠加原理来获得被测物体的信息。
在眼科光学相干断层扫描仪中,光源发出的光线被分为两束:一束是经过样品后的被测光,另一束是参考光。
这两束光线在探测器上会产生干涉。
2. 高分辨率成像眼科光学相干断层扫描仪利用高分辨率的成像技术,能够在眼部组织中获得细微的结构信息。
首先,光源发出的光线经过一个分束器分成两束,一束经过被检测组织,另一束经过参考光路。
然后,两束光线分别被反射回来,经过分束器重新合并,进入探测器。
探测器测量两束光线的干涉强度,并将数据转换为图像。
三、工作方式眼科光学相干断层扫描仪的工作方式可以分为以下几个步骤:1. 建立基准在开始扫描之前,需要建立基准。
这需要将参考光源对准探测器,并通过调整参考光路的光程差来获得干涉峰。
2. 扫描扫描过程中,光线从光源发出,经过分束器分成两束。
一束经过样品,另一束经过参考光路。
两束光线再次合并后进入探测器。
3. 数据处理探测器测量两束光线的干涉强度,并将数据转化为图像。
此时,眼科光学相干断层扫描仪会生成一系列的横截面图像,以显示眼部组织的内部结构。
4. 分析和解读通过分析和解读生成的图像,眼科医生能够评估眼部组织的状态,并检测异常情况,如病变、水肿、出血等。
四、临床应用眼科光学相干断层扫描仪在眼科临床中有着广泛的应用。
以下是一些常见的临床应用:1. 黄斑变性检测黄斑变性是一种常见的眼疾,会导致视力模糊和中央视野缺损。
光学相干断层扫描仪技术参数
设备名称:光学相干断层扫描仪数量: 1 预算: 140万元
使用科室:眼科
一、基本要求:
1、国际知名品牌
2、用于眼科前节、视网膜检查
二、设备技术参数要求:
1、扫描速度:≥50,000 A-scan/秒
2、轴向分辨率:≤5μm;横向分辨率:≤20μm
3、扫描深度:≥2mm
4、扫描方式:黄斑容积扫描模式;高清扫描(线的角度、长度、间距、位置均可调);眼前节的容积及高清扫描;视盘容积扫描
5、眼球追踪功能:可实时多维追踪眼球
6、屈光补偿:≥±20D
7、同步扫描:OCT图像和眼底图像同时获得
8、瞳孔要求:小瞳孔可检查,常规照明环境可检查(≥2mm)
9、视网膜厚度分析:能准确进行视网膜厚度测量,真实反映视网膜厚度
10、色素上皮层分析:有专门针对色素上皮层的分析模式,可以定量分析
11、黄斑区厚度分析:自动识别黄斑中心凹位置,黄斑区厚度测量;具备黄斑变化分析软件。
12.视盘和青光眼分析、神经节细胞分析
13、自动识别视盘范围即视盘中心
14、具有随诊功能:具备眼底图像与断层图像对应,可在不同时间对同一患者同一部位进行准确扫描。
对青光眼进展及黄斑改变进行随访分析
15、眼前节模块:具备眼前节扫描功能,可对角膜,房角等进行采集分析,无需外接附件
16.自动对焦功能:可实现对视网膜的自动对焦和成像
三、设备配置要求:
支持角膜屈光力计算;眼球自动追踪功能;FDA认证的含有中国人的数据库;青光眼检查程序;自定义体积测量;完善的检查程序,眼底、青光眼、前节程序全覆盖
论证专家签字:科室主任签字:设备处签字:
3.10。
一、实验目的本次实验旨在了解眼科光学影像的基本原理和操作方法,掌握光学相干断层扫描(OCT)和眼底荧光血管造影(FA)等眼科影像技术的应用,以及通过这些技术对眼科疾病进行诊断和评估的能力。
二、实验原理眼科光学影像技术是利用光学原理对人体眼部进行无创性检查的方法。
其中,OCT 是一种非侵入性的光学成像技术,通过测量光在组织中的传播速度和反射强度,可以生成眼部组织的横截面图像,从而对眼部疾病进行诊断。
眼底荧光血管造影则是通过注射荧光素,观察眼底血管的荧光信号,以评估眼底血管的形态和功能。
三、实验器材1. 光学相干断层扫描仪(OCT)2. 眼底荧光血管造影仪(FA)3. 眼底相机4. 滴眼液5. 荧光素钠6. 计算机系统四、实验步骤1. OCT检查- 受检者仰卧,放松眼部肌肉。
- 滴入表面麻醉剂,使受检者舒适。
- 将OCT探头置于受检者眼睑上,调整探头位置,确保图像清晰。
- 进行眼部扫描,获取眼部横截面图像。
- 分析图像,观察眼部组织结构及异常情况。
2. 眼底荧光血管造影- 受检者仰卧,放松眼部肌肉。
- 滴入表面麻醉剂,使受检者舒适。
- 注射荧光素钠,观察眼底血管的荧光信号。
- 利用眼底相机拍摄眼底血管图像。
- 分析图像,观察眼底血管的形态和功能。
五、实验结果1. OCT检查结果- 获得眼部横截面图像,显示视网膜、脉络膜、黄斑等眼部组织结构。
- 观察到视网膜神经纤维层增厚、黄斑区出血、脉络膜新生血管等异常情况。
2. 眼底荧光血管造影结果- 获得眼底血管图像,显示眼底血管的形态和功能。
- 观察到视网膜静脉阻塞、糖尿病视网膜病变、黄斑变性等眼底疾病。
六、实验分析与讨论1. OCT技术- OCT技术具有无创、高分辨率、实时成像等优点,在眼科疾病诊断中具有重要应用价值。
- 通过OCT检查,可以观察到眼部组织的细微变化,为眼科疾病的诊断提供重要依据。
2. 眼底荧光血管造影技术- 眼底荧光血管造影技术可以直观地观察到眼底血管的形态和功能,对眼底疾病的诊断具有重要意义。
眼科仪器眼后节光学相干断层扫描仪标准摘要:一、眼科光学相干断层扫描仪概述二、眼后节光学相干断层扫描仪的标准三、眼后节光学相干断层扫描仪的应用范围四、眼后节光学相干断层扫描仪的优势五、眼后节光学相干断层扫描仪的未来发展趋势正文:一、眼科光学相干断层扫描仪概述眼科光学相干断层扫描仪,简称眼科OCT,是一种眼科重要的光学诊断设备。
它采用光学相干断层扫描技术,可以将眼前节和后节的组织进行扫描,通过模数转换形成二维或三维图像。
眼科OCT 具有非接触性、高分辨率、可重复性高、获取图像快等优点,广泛应用于角膜、房角、晶状体等眼前节结构的生物测量和眼病研究,以及术前、术后的动态观察和实时成像。
二、眼后节光学相干断层扫描仪的标准眼后节光学相干断层扫描仪是一种专门用于扫描眼后节结构的仪器。
它的标准主要包括以下几个方面:1.分辨率:眼后节OCT 的分辨率要求较高,能够清晰地显示眼后节的细微结构。
2.扫描速度:眼后节OCT 的扫描速度要快,以便于医生快速进行诊断。
3.成像范围:眼后节OCT 的成像范围要广,能够覆盖眼后节的各个部位。
4.安全性:眼后节OCT 在扫描过程中应该无伤害性,对眼睛没有损害。
三、眼后节光学相干断层扫描仪的应用范围眼后节光学相干断层扫描仪主要用于诊断视网膜疾病、黄斑部病变、脉络瘤、视网膜脱离等眼后节疾病。
此外,它还可以用于眼后节的生物测量和术前、术后的动态观察和实时成像。
四、眼后节光学相干断层扫描仪的优势与传统的眼前节OCT 相比,眼后节OCT 具有以下优势:1.可以对眼后节进行高分辨率的成像,有助于医生更准确地诊断眼后节疾病。
2.扫描速度快,可以提高医生的工作效率。
3.成像范围广,可以覆盖眼后节的各个部位。
4.安全性高,对眼睛没有损害。
五、眼后节光学相干断层扫描仪的未来发展趋势随着技术的不断发展,眼后节光学相干断层扫描仪在未来将会有以下发展趋势:1.分辨率将会进一步提高,能够更好地显示眼后节的细微结构。
眼科光学相干断层扫描仪适用范围:本产品适用于眼前节和眼后节进行断层成像检查及眼后节血流成像,由经过培训的人员操作使用。
2.1 正常工作条件环境条件:+10℃~+40℃,30%~75%,700hPa~1060hPa电源条件:220V~,50Hz2.2 断层成像性能要求2.2.1最大扫描范围(组织中):横向(垂直方向)≥14mm,横向(水平方向)≥16mm,纵向深度≥3mm。
2.2.2扫描分辨率(组织中,眼后节):纵向分辨率≤5μm,横向分辨率≤15μm。
2.2.3扫描速率:A-scan扫描速率10万次/秒,允差±5% 。
2.2.4 屈光调节范围:-20D至+15D。
2.2.5 观察画像与OCT扫描位置的一致性观察像面上显示图像与标记进行OCT扫描的像面的位置一致性应在±100μm以内。
2.3 角膜厚度测量2.3.1测量准确度:±3%。
2.3.2测量重复性:相对标准差±0.75%。
2.4 视网膜及黄斑厚度测量2.4.1测量准确度:±3%。
2.4.2测量重复性:相对标准差±0.75%。
2.5 光源特性2.5.1OCT扫描用光源特性:中心波长1060nm,允差±5%;角膜处功率≤1.88mW。
2.5.2眼底成像用光源特性:峰值波长850nm,允差±5%;角膜处功率≤0.5mW。
2.6 机架调节:上下调节范围:≥30mm;前后调节范围:≥60mm;左右调节范围:≥85mm;颏托调节范围:≥40mm。
2.7 软件功能和基本要求2.7.1 患者筛选:能够输入患者ID或姓名查询患者的拍摄记录,可以设置拍摄时间范围,查询设定时间范围内的拍摄记录,可以显示当天拍摄记录,可以显示该设备保存的全部拍摄记录,可以管理患者信息,可以进入拍摄、进入分析。
2.7.2 扫描拍摄:能够进行拍摄设置,选择扫描位置,设置扫描模式、扫描参数及光学参数,能够进行拍摄控制、人工检查、放弃重拍、进入分析、返回筛选。
高度近视视网膜病变光学相干断层扫描OCT检查表现分析【摘要】目的:本文探析高度近视在光学相干断层扫描OCT检查中的表现。
方法:此次研究入组样本选自2019年1月-2022年1月在我院就诊治疗的30例59眼高度近视患者,统计并分析高度近视患者眼组织结构病变情况。
结果:对高度近视患者进行光学相干断层扫描OCT检查能定量测量且可分析患者眼组织结构病变特征。
结论:OCT检查是一种非创伤和有可重复性的检查方法,有助于医生对患者的眼部病变情况进行准确的诊断,也可让医生更直观地了解病情进展,在临床诊断和后期治疗中具有重要意义。
【关键词】光学相干断层扫描;高度近视;表现分析随着我国经济、科技以及综合国力的不断发展,电脑、手机等电子产品的普及,过早接触这些产品,甚至是沉溺其中,则会对眼睛造成不利影响,且由于高学历人口比例逐年升高也导致高度近视人群越来越多。
高度近视指的是屈光度>6.00D,且伴有眼轴延长等退行性病变的屈光不正,这类患者发生视网膜营养障碍、视网膜周边裂孔、视网膜脱离等并发症的概率会更高【1】。
光学相干断层扫描仪(Optical coherence tomography, OCT)是20世纪90年代初发展起来的新的影像学检査方法,光学断层成像技术可评估患者的视网膜厚度,及时明确患者病症部位,并具有检测效率高、准确度高、损伤小的优势【2】。
1 资料与方法1.1一般资料此次研究入组样本选自2019年1月-2022年1月在我院就诊治疗的30例59眼高度近视患者,所有患者均符合高度近视诊断标准(屈光度>6.00D,眼轴≥26mm),男性与女性患者比例为17:13,平均年龄(43.26±1.41)岁,均屈光度为(8.73±1.26)D,平均眼轴(26.70±0.15)mm,其中双眼29例,单眼1例,患者临床资料完整,自愿参加研究,入组样本排除白内障人工晶体眼及其他眼科疾病、精神疾病或癫痫史者、认知和沟通障碍和临床配合度较低和因各种不可控原因,不能全程参与者,指标间P>0.05,具备可比性。
光学相干断层扫描技术在眼科医学中的应用研究近年来,随着科技的不断发展,人们对于医学诊断的要求越来越高。
尤其是在眼科领域,眼科医生们需要通过各种现代化的技术手段,更精确、更全面地诊断和治疗眼部疾病。
其中,光学相干断层扫描技术就是眼科医生们所广泛采用的一种诊断手段。
一、光学相干断层扫描技术的基本原理光学相干断层扫描技术是一种通过激光束与眼部组织相互作用后产生的散射光信号,来非侵入式地全息地扫描眼部各个层面的一种先进的成像技术。
和普通的超声成像、CT、MRI等成像技术不同,光学相干断层扫描技术具有成像速度快、分辨率高、无辐射、无侵入等优点,能够为眼科医生们提供非常有价值的诊断和治疗的帮助。
二、光学相干断层扫描技术在眼科医学中的应用1、视网膜层面成像视网膜是眼部的一个非常重要的组织结构,如果视网膜出现异常,往往会导致眼部视力的下降或失明等严重的后果。
而光学相干断层扫描技术可以通过扫描视网膜层面,非常清晰地了解到视网膜的内部结构,包括感光细胞的分布、血管的走向等等,这对于眼科医生们来说,是非常有利的。
2、角膜层面成像角膜是眼部的另外一个组织结构,它是完成眼睛对外光的折射和调节的重要组成部分。
而通过光学相干断层扫描技术,眼科医生们可以非常准确地了解到角膜的厚度、曲率等参数,这对于眼科医生们诊断和治疗各种角膜病变都有很大的帮助。
3、聚焦层面成像光学相干断层扫描技术可以对眼部表层和深层进行成像,从而能够发现并确定各种眼睛疾病的位置和范围。
而且,这项技术的成像精度和速度很高,有助于医生更快速、准确地诊断和治疗疾病。
三、光学相干断层扫描技术在未来的发展方向虽然光学相干断层扫描技术已经被眼科医生们广泛采用,但是该项技术仍有一些缺陷,例如成像深度不够、不良反应等等。
因此,未来就需更多的人去投入到研究和改进这项技术上来,以使它能为医生们提供更为准确、全面的眼科诊疗服务。
同时,在这个领域里也需要加强不同专业领域的交流合作,例如,需要眼科专业人士与光学与电子工程、光电子等领域的专家和研究人员合作,以获得最新的技术支持。
眼科光学相干断层扫描成像设备关键参数计量技术研究李修宇; 吴福宝; 胡志雄; 王红婷; 乔鸿展; 钟凯; 刘文丽【期刊名称】《《中国医疗设备》》【年(卷),期】2019(034)011【总页数】7页(P16-21,29)【关键词】光学相干断层; 计量; 校准工具; 模型眼; 点扩散函数【作者】李修宇; 吴福宝; 胡志雄; 王红婷; 乔鸿展; 钟凯; 刘文丽【作者单位】中国计量科学研究院医学与生物计量研究所北京 100029; 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津 300072【正文语种】中文【中图分类】R774.1; TH786引言光学相干断层扫描技术(Optical Coherence Tomography,OCT)是一种基于迈克尔逊干涉原理的低相干干涉技术,可对样品进行三维断层扫描成像[1-4]。
OCT 技术以其无创、非侵入、高分辨率等特性广泛应用于眼科疾病的诊断[5-7]。
随着眼科OCT 设备的临床普及,关于OCT的计量技术需求与挑战应运而生,各国计量部门及众多科研小组纷纷开展OCT 计量校准研究工作[8]。
国际标准化组织(ISO)于2010 年年会首次申请起草OCT 国际标准,并于2015 年4 月正式发布实施首个OCT设备国际标准ISO 16971:2015(E)[9]。
英国国家物理实验室Tomlins 等[10]以透明树脂为基体,混合SiO2 散射粒子制作的点扩散函数(Point Spread Function,PSF)模体,实现对OCT 设备分辨率评价。
美国食品药品监督管理局Anant Agrawal 研究小组将纳米粒子嵌入硅树脂中制作更高精度的PSF 模体,之后他们尝试嵌入多种散射粒子,得到不同直径、不同折射率的散射粒子经时域OCT(TD-OCT)、频域OCT(SD-OCT)、扫频OCT(SS-OCT)设备成像的点扩散函数图像,表明了PSF 模体在OCT 检测和校准中的重要作用[11-13];他们又提出一种测量对比传递函数(Contrast Transfer Function,CTF)的多层薄膜模型,这是对OCT轴向分辨率测量方法的另一种探究[14]。
文章编号:1671-7104(2020)04-0315-04王敬涛1,贾晓航1,彭建华1,胡一平1,骆超2,蔡明21 浙江省医疗器械检验研究院,杭州市,3100182 执鼎医疗科技(杭州)有限公司,杭州市,310053通过分析眼后节光学相干断层扫描仪的轴向分辨率理论计算模型,设计并研制了一套用于测量其轴向分辨率的检测装置。
针对一台商业化的眼后节光学相干断层扫描仪,理论计算其轴向分辨率为5.07 μm ,实际测量值为5.45 μm 。
对检测装置进行不确定度评定,结果为(5.45±0.10) μm ,检测装置所引入的测量误差很小;同时,利用该检测装置测得的轴向分辨率满足设备的指标要求(≤6 μm )。
光学相干断层扫描技术;轴向分辨率;计量学;不确定度评定R77Adoi: 10.3969/j.issn.1671-7104.2020.04.007WANG Jingtao 1, JIA Xiaohang 1, PENG Jianhua 1, HU Yiping 1, LUO Chao 2, CAI Ming 21 Zhejiang Institute of Medical Device Supervision and Testing, Hangzhou, 3100182 ZD Medical (Hangzhou) Co. Ltd., Hangzhou, 310053Based on the analysis of the theoretical calculation model of axial resolution of optical coherencetomograph for the posterior segment of the human eye, a set of testing device for measuring its axial resolution is designed and developed. In view of a commercial ophthalmic optical coherence tomograph in clinical use, its axial resolution is calculated to be 5.07 μm theoretically, and the actual measurement value is 5.45 μm. The uncertainty of the detection device is evaluated and the result is (5.45±0.10) μm. The measurement error introduced by the testing device is very small. Meanwhile, the axial resolution measured by the testing device meets the requirements of the instrument(≤6 μm).optical coherence tomography, axial resolution, metrology, evaluation of uncertainty眼后节光学相干断层扫描仪轴向分辨率的检测装置研制和测量不确定度分析【作 者】【摘 要】【关 键 词】【中图分类号】【文献标志码】【 Writers 】【 Abstract 】【Key words 】Development of Axial Resolution Testing Device for Optical Coherence Tomograph for the Posterior Segment of the HumanEye and Measurement Uncertainty Analysis基金项目:浙江省科技计划项目(2018F10040)作者简介:王敬涛,E-mail:********************.cn 通信作者:骆超,E-mail:*******************0 引言人眼是全身唯一可以直接动态观察活体血管的器官,是了解眼病和全身病最重要的窗口。
FEATURES1 OCT简介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成像技术。
它利用弱相干光干涉仪的基本原理,测量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,再通过扫描,可得到生物组织二维或三维结构图像。
OCT 的发展经历了时域OCT(TD-OCT)和频域OCT (FD-OCT)两个阶段。
TD-OCT 是通过样品臂和参考臂反射光的光程差来探测不同深度的组织背景信号。
FD-OCT 一般由宽带光源照明的迈克尔逊干涉仪和光谱仪组成,与TD-OCT 不同的是,参考臂是固定不动的,直接测量干涉信号的光谱,对所测的光谱进行快速傅里叶逆变换得到样品不同纵向深度的信息。
相对于TD-OCT 而言,FD-OCT 具有更高的成像信噪比和更快的成像速度,更适合对生物组织实时成像和三维成像。
这也是目前OCT 设备的主流技术。
目前OCT 在口腔科、神经科、脑科、动脉介入治疗和眼科等多个领域均有应用,但是在眼科领域的应用最为广泛,技术也很成熟。
在眼科的应用领域包含:黄斑疾病的诊断、脉络膜新生血管疾病的诊断、视网膜疾病的诊断、眼科疾病术后检测、视网膜神经纤维层的定量测量、黄斑部中心凹及分区的定量检测、中央角膜厚度的定量测量等[1-4]。
2 眼科OCT设备质控指标及意义由于OCT 技术在眼科领域的广泛应用,本文只讨论眼科OCT 设备的质控指标及测量方法,同时,通过调研我们了解到,目前在世界范围内主流的眼科OCT 设备均是采用FD-OCT 的成像方式,因此下面的讨论将聚焦于利用FD-OCT 进行成像的眼科OCT 设备。
眼科光学相干断层扫描仪质量控制参数的测量方法分析Research on Measurement Methods of Quality Control Parameters of Ophthalmic Optical Coherence Tomography[摘 要] 本文主要介绍了光学相干断层扫描技术(OCT)质控参数的意义和分辨率测量方法的对比分析。
着眼于眼科OCT设备,阐述了该类设备的质控指标及其含义;结合OCT设备的原理和应用情况,重点从技术层面和实现层面阐述了眼科OCT设备关键指标——分辨率的测量方法,同时还比较了不同测量方法的优劣。
[关键词] 光学相干断层扫描;分辨率;质控参数;模拟眼Abstract : This paper describes the signi ficance of quality control parameters of the optical coherence tomography (OCT) and makes a comparative analysis of the different methods of resolution measurement. Focusing on the ophthalmic OCT devices, their quality control indicators and meanings are described. Combined with the principle and application of OCT devices, this paper mainly researches on the resolution, which is one of the key quality control indicators. Then it gives a detailed comparison of the advantages and disadvantages of different methods of measurement.Key words: optical coherence tomography; resolution; quality control parameters; model eye [中图分类号] TH786 [文献标志码] A doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2013.07.003[文章编号] 1674-1633(2013)07-0008-03李宁1,刘艳珍1,贺伟罡2,孟祥峰1,王权1,张志军21.中国食品药品检定研究院医疗器械检定所,北京 100050;2. 国家食品药品监督管理总局 医疗器械技术审评中心,北京 100044LI Ning 1, LIU Yan-zhen 1,HE Wei-gang 2,MENG Xiang-feng 1,WANG Quan 1, ZHANG Zhi-jun 21.Institute for Medical Devices Control, National Institutes for Food and Drug Control, Beijing 100050, China;2. Center for Medical Device Evaluation,SFDA,Beijing 100040, China收稿日期:2013-05-03 修回日期:2013-06-06基金项目:国家科技支撑计划课题(2012BAI22B04);中国食品药品检定研究院中青年发展研究基金(2011C1)。
通讯作者:张志军,国家食品药品监督管理总局医疗器械技术审评中心主任。
通讯作者邮箱:zhangzhijun@FEATURES眼科OCT设备的主要参数包括:成像范围、扫描频率、分辨率(包括横向分辨率和纵向分辨率)、最小瞳孔直径和屈光度调节范围等。
2.1 成像范围成像范围,顾名思义,是考量设备在一次成像过程中拍摄范围大小的物理量。
在其他指标相同的情况下,成像范围越大越好。
较大的成像范围可以便于医生对眼底的整体情况进行更换的对比和判断。
增大成像范围就会增加扫描线的发射数目,也就是增加了扫描时间,由于在眼科OCT检查过程中,患者眼球的相对运动越少,拍摄的图像质量越高,如果无限的增加成像范围,就会造成扫描时间过长,患者眼球的相对运动大,会产生拍摄的运动伪影。
因此,成像范围的数值大小要考虑对扫描时间的影响。
2.2 扫描频率扫描频率,是OCT设备发射扫描线的频率。
OCT设备的扫描功能是通过“多线成面,多面成体”的原理实现的,具体来说就是,OCT设备每发射一条扫描线,通过干涉现象就可以获得该扫描线上的生物组织信息,即对该条线上是生物组织进行成像,移动扫描线就可以获得另外一条扫描线上的生物组织信息,以此类推,当完成一行扫描线的成像后就获得一个平面的图像,而对多行扫描线成像后就获得一个三维物体的图像。
所以OCT设备发射扫描线的频率越高,OCT设备的扫描时间就会越短。
2.3 横向分辨率横向分辨率,是考量眼科OCT设备在眼底平面方向对于微小物体的分辨能力。
目前眼科OCT设备的横向分辨率大多是20 λm,最高可达到14 λm 。
横向分辨率高是OCT测量技术的主要优势之一,也是OCT技术优于其他检测技术的主要原因。
由FD-OCT设备的工作原理来看,似乎横向分辨率主要受扫描线间隔的影响,但是在OCT设计过程中,相邻扫描线的覆盖区域是有交叉的,也就是扫描线的间隔对目前的OCT设备无影响。
横向分辨率主要受扫描光斑大小的影响。
2.4 纵向分辨率纵向分辨率,是考量眼科OCT设备在眼轴方向对于微小物体的分辨能力。
目前眼科OCT设备的纵向分辨率为3~10 ,由此可以看出纵向分辨率的数值在厂家分布比较分散。
纵向分辨率的影响因素多而复杂,其中与光谱的形状相关性最大。
通过光谱形状的处理来提供OCT设备的纵向分辨率也是目前的研究热点之一。
同时,纵向分辨率也是OCT设备的最重要参数之一。
2.5 最小瞳孔直径最小瞳孔直径,是考量眼科OCT设备对于瞳孔直径的适应状况。
人眼瞳孔的大小不一,且受外界因素影响,如入射光线强度、调节状态等也会对瞳孔的直径造成影响。
眼科OCT设备进行眼底检查时,如果瞳孔较小,就会使得成像范围变小,如果瞳孔过小,会使得眼球成为一个“管视”形状的光学系统,而这种光学系统会对成像质量造成很大影响。
2.6 屈光度调节范围屈光度调节范围,是考量眼科OCT设备对于人眼球不同屈光度的补偿程度。
由于个体差异等因素,不同被检查者的屈光度是不同的。
现有眼科OCT设备的屈光补偿范围绝大多数是-33~+40。
3 分辨率的测量方法分析横向分辨率和纵向分辨率均是眼科OCT设备的关键质控指标,也是目前不同眼科OCT设备的主要差异之一。
以下将根据FD-OCT设备的原理,对分辨率的测量方法进行介绍和对比。
目前,眼科OCT分辨率的测量方法主要分为3类:理论计算方法、图像处理方法和模拟眼测量方法。
下面将针对3类方法分别进行介绍和比较。
3.1 理论计算方法3.1.1 横向分辨率对于FD-OCT设备,横向分辨率主要取决于设备前端透镜的聚焦光斑大小,光斑越小,横向分辨率就越高。
聚焦光斑大小与横向分辨率数值的具体关系如式(1)所示:横向分辨率= (1)其中f为透镜焦距,d为通光孔径;λ为波长。
3.1.2 纵向分辨率纵向分辨率取决于扫描光源相干长度,相干长度和光源半高谱宽与中心波长密切相关。
在迈克尔逊干涉仪中,当低相干光源为高斯光源时,纵向分辨率的表达式为:纵向分辨率: (2)其中λ为扫描光谱的中心波长,△λ为扫描光源半高谱宽[5-6]。
3.1.3 小结由以上可知,当运用理论计算方法来测量分辨率时,需要测量设备的扫描光源特性、透镜焦距和透镜通光孔径。
由于眼科OCT设备在仪器终端的光强比较弱,所以一般采用测量仪器内部未衰减时的光;在测量透镜焦距和通光孔径的时候,也需要拆开仪器,将仪器内部的透镜单独取出进行相关测量。
由于在OCT设备中透镜的位置要求精度比较高,因此将透镜装回仪器时要求进行位置的校验。
理论计算方法的优点:(1)被测量为基础参量,对测量设备的要求相对较低。
(2)原理清晰。
但是,理论计算方法的缺点也是很明显的,主要是:(1)理论计算方法是有损测量,对于成品测量而言需要拆开仪器进行,测量成本较高。
FEATURES(2)理论计算过程中各过程量误差的引入,将会降低最终值的准确性。
(3)由于实际人眼的像差、有效通光孔径、色散等均影响分辨率的值,因此理论计算值和SD-OCT 设备的实际分辨率值相差较大。
3.2 图像处理方法图像处理方法主要是通过对FD-OCT 设备生产的图片运用图像处理的方法得到像素大小,从而获得设备的横向分辨率和纵向分辨率。
具体来说就是,首先用眼科OCT 设备对人眼进行扫描和拍摄,利用仪器的图片导出功能将拍摄的图片进行导出,然后,利用第三方的图像处理软件读出图片的像素值,该值即为OCT 设备的分辨率值。