光学相干层析成像技术 ppt课件
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光学相干层析成像光学相干层析成像(optical coherence tomography,简称OCT)是一种非侵入性的生物医学成像技术,主要应用于眼科和生物医学领域,用于观察和分析生物组织的内部结构和形态。
本文将从原理、应用和发展前景等方面介绍光学相干层析成像技术。
一、原理光学相干层析成像技术是基于光的干涉原理,通过测量光的干涉信号来获得样品的内部结构信息。
其基本原理是利用光学干涉来测量光的相位差,从而得到样品的深度信息。
具体而言,OCT系统会向样品发射一束光,一部分光被样品反射回来,另一部分光被参考光束反射回来。
通过对这两部分光进行干涉,测量两束光的相位差,就可以确定样品不同深度处的反射信号,从而重建出样品的内部结构。
二、应用1.眼科领域光学相干层析成像技术在眼科领域得到了广泛应用。
它可以高分辨率地成像眼部组织,如视网膜、角膜、虹膜等,用于早期诊断和治疗疾病,如黄斑变性、青光眼等。
同时,OCT技术还可以实时监测眼部手术过程,提高手术的安全性和准确性。
2.生物医学研究光学相干层析成像技术在生物医学研究中也发挥着重要作用。
它可以对小动物的器官、血管等进行高分辨率成像,用于研究疾病的发生机制和治疗效果评估。
此外,OCT技术还可以应用于药物研发过程中的毒性测试和药物吸收分布的研究。
三、发展前景随着技术的不断进步,光学相干层析成像技术在医学领域的应用前景十分广阔。
一方面,随着设备的不断改进,OCT系统的分辨率和成像速度将进一步提高,使得其在临床诊断中的应用更加广泛。
另一方面,光学相干层析成像技术与其他成像技术的结合,如光声成像、多光子显微镜等,将进一步拓展其应用领域,并为生物医学研究提供更多有价值的信息。
光学相干层析成像技术是一种非常有前景的生物医学成像技术。
它通过光的干涉原理,可以高分辨率地成像样品的内部结构,广泛应用于眼科和生物医学研究领域。
随着技术的不断发展,光学相干层析成像技术将为医学诊断和研究提供更多有力的支持,为人类健康事业做出更大的贡献。
光学相⼲层析技术1.光学相⼲层析技术(OCT)2006年,珠宝界⾸次引进OCT技术,将全世界第⼀台近红外珍珠⽆损成像检测仪,经过4代样机的发展,⽣产出了现在的光学相⼲层析仪,分辨⼒⾼的0.015mm,据样品性质不同,其实测深度不同。
2.1基本原理图3:光学相⼲层析成像的实质是基于近红外光低相⼲⼲涉的扫描成像。
其原理如图1 所⽰,它的核⼼是迈克尔逊⼲涉仪。
光源产⽣的弱相⼲光(近红外光,如1310nm)发出的光经耦合透镜OL1 注⼊⼀个2×1光纤耦合器FC1;同时指⽰光源发出的可见光(红光)注⼊另⼀2×1 光纤耦合器FC3;FC1 和FC3 再接⼊⼀2×2 光纤耦合器FC2(1:1),在这⾥被分为两束:⼀束参考光和⼀束信号光。
其中⼀束为参考光束出射后经准直到参考臂快扫描光学延时线被平⾯镜反射,,另⼀束出射后经过扫描装置进⼊待测量的样品后有⼀定的穿透深度,同时样品⾃其表⾯开始的不同深度各个层⾯对此光束都有⼀定的背向反射。
这样,两束来⾃参考臂的反射光和样品的背向反射光再次进⼊光纤,并在2×2 耦合器FC2 相遇发⽣⼲涉叠加。
叠加后的光场被分束并经过FC1、FC3 到达其另⼀端,其强度信号被探测器D1、D2 所测量。
光源的弱相⼲性将导致振镜的扫描可以选择性地测量与其光程相匹配的来⾃组织样品不同层⾯的反射光。
同时当振镜平移扫描时,将产⽣对⼲涉信号的多普勒频率调制。
于是两路⼲涉信号经过两个光电转换器后,进⾏差分放⼤、滤波、解调及模数转换。
振镜⼀次扫描,即可检测出组织样品单点反射光强随深度的⼀维分布。
进⽽在样品臂振镜对组织样品进⾏横向扫描就可以得到X-Z 平⾯的⼆维图像。
最后通过采集卡采集信号输⼊计算机,获得扫描点的⼲涉强度信息。
所得信息经过软件处理后得到我们需要的OCT 图样。
光学相⼲层析成像的实质是基于近红外光弱相⼲⼲涉的扫描成像。
其原理如图3所⽰;OCT技术可检测被测物不同深度层⾯对⼊射弱相⼲光的背向散射信号,通过扫描及软件处理,可得到被测物⼆维或三维结构图像。