OCT irudien teknologia

Koherentzia optikoaren tomografiaren egitura eta oinarrizko printzipioak.

Koherentzia optikoko tomografiainterferometroaren printzipioan oinarritzen da, infragorri hurbileko argi koherente ahula erabiltzen du probatu beharreko ehuna irradiatzeko eta argiaren koherentzian oinarritutako interferentziak sortzen ditu. Superheterodino detektatzeko teknologia erabiltzen du islatutako argiaren intentsitatea neurtzeko azaleko ehunen irudiak egiteko. . OCT sistema koherentzia baxuko argi iturri batek, zuntz optikoko Michelson interferometro batek eta detekzio fotoelektriko sistema batek osatzen dute.

OCTren muina Michelson interferometroa da. Koherentzia baxuko argi-iturri Superluminiszentzia Diodoak (SLD) igortzen duen argia modu bakarreko zuntzean akoplatzen du, eta 2×2 zuntz-akoplagailuak bi bidetan banatzen du. Modu bat lenteak kolimatu eta ispilu planotik itzultzen den erreferentziazko argia da. ; Bestea, lenteak proban dagoen laginarengana bideratzen duen lagin-sorta da.

Erreflektoreak itzultzen duen erreferentzia-argia eta proban dagoen laginaren atzeko argiak bat egiten dute detektagailuan. Bien arteko bide optikoa argi iturriaren koherentzia-luzeraren barruan dagoenean, interferentziak gertatzen dira. Detektagailuaren irteera-seinaleak medioaren atzera-dispertsioa islatzen du. Sakabanatze intentsitaterantz.

Eskaneatu ispilua eta erregistratu haren posizio espaziala, erreferentziazko argiak medioan sakonera ezberdinetako atzerantz barreiatutako argiarekin oztopatu dezan. Ispiluaren posizioaren eta dagokion interferentzia-seinalearen intentsitatearen arabera, laginaren sakonera desberdinetako (z norabidea) neurtzeko datuak lortzen dira. Ondoren, x-y planoan laginketa-izpiaren eskaneatzearekin konbinatuta, emaitza prozesatzen du ordenagailuak laginaren hiru dimentsioko egituraren informazioa lortzeko.

OCT irudien teknologiaren garapena

Oftalmologiaren alorrean ultrasoinuak hedatuta daudenez, jendeak bereizmen handiagoko detekzio-metodo bat garatzea espero du. Ultrasoinu Biomikroskopioaren (UBM) agertzeak baldintza hori betetzen du neurri batean. Aurreko segmentuaren bereizmen handiko irudiak egin ditzake maiztasun handiagoko soinu-uhinak erabiliz. Hala ere, ehun biologikoetan maiztasun handiko soinu-uhinak arintzen direnez, haren detekzio-sakonera mugatu egiten da neurri batean. Soinu-uhinen ordez argi-uhinak erabiltzen badira, konpentsatu al daitezke akatsak?

1987an, Takada et al. koherentzia baxuko interferometria optikoko metodo bat garatu zuen, zuntz optikaren eta osagai optoelektronikoen laguntzarekin bereizmen handiko neurketa optikorako metodo bihurtu zena; Youngquist et al. Reflektometro koherente optiko bat garatu zuen, zeinaren argi-iturria zuntz optiko bati zuzenean akoplatutako super argi-igorle-diodo bat. Erreferentziazko ispilua duen tresnaren beso bat barruan dago, eta beste besoko zuntz optikoa kamera moduko gailu batera konektatuta dago. Horiek OCTren sorrerarako oinarri teoriko eta teknikoak ezarri dituzte.

1991n, David Huang MITeko zientzialari txinatarrak OCT garatua erabili zuen erretina eta arteria koronario isolatuak neurtzeko. OCTk aurrekaririk gabeko bereizmen handia duelako, biopsia optikoaren antzekoa, azkar garatu zen ehun biologikoen neurketa eta irudiak egiteko.

begi ezaugarriak optiko direla eta, OCT teknologia azkarrena garatzen ari da oftalmologia aplikazio kliniko batean. 1995 baino lehen, hala nola Huang bezala zientzialariek erabiltzen OCT neurtzeko eta irudiaren esaterako, erretinan, kornea, ganbera anterior eta vitro eta in vivo giza begien Iris gisa ehunak, etengabe OCT teknologia hobetuz. hobekuntza urte batzuk igaro ondoren, OCT sistema izan da gehiago hobetu eta detektatzeko tresna klinikoki praktiko bat garatu, merkataritza-tresna bat bihurtu da, eta, azkenik, bere fundus eta erretinako irudi nagusitasun baieztatu. OCT ofizialki oftalmologia klinika erabiltzen zen 1995an.

1997an, OCT pixkanaka dermatologian, digestio-aparatuan, gernu-aparatuan eta kardiobaskularrak azterketetan erabili zen. Esofagoa, gastrointestinala, gernu-sistemako OCT eta OCT kardiobaskularra azterketa inbaditzaileak dira, endoskopioen eta kateterren antzekoak, baina bereizmen handiagokoak eta ultraegiturak beha ditzakete. Skin OCT kontaktuaren ikuskapena da, eta ultraegitura ere ikus daiteke.

Praktika klinikoan erabiltzen den hasierako OCT OCT1 da, kontsolaz eta potentzia kontsolaz osatuta dagoena. Kontsolak OCT ordenagailu bat, OCT monitore bat, kontrol panel bat eta monitorizazio pantaila bat ditu; zentralak funtsa behatzeko sistema eta interferentzia argien kontrol sistema ditu. Kontsola eta potentzia-plataforma gailu nahiko independenteak direnez eta biak hari bidez konektatuta daudenez, tresnak bolumen handiagoa eta espazio handiagoa du.

OCT1-en analisi programa irudien prozesamenduan eta irudien neurtzean banatzen da. Irudien prozesamenduak irudien estandarizazioa, irudien kalibrazioa, irudien kalibrazioa eta estandarizazioa, irudiaren leuntzea gaussiana, irudiaren mediana leuntzea barne hartzen ditu; Irudiak neurtzeko prozedurak txikiagoak dira, erretinako lodiera neurtzea eta erretinako nerbio-zuntz geruzaren lodiera neurtzea soilik. Hala ere, OCT1 eskaneatzeko prozedura eta analisi prozedura gutxiago dituenez, azkar ordezkatu zen OCT2-rekin.

OCT2 OCT1 oinarritutako software-berrikuntzaz eratzen da. Kontsola eta mahai elektrikoa bakar batean konbinatzen dituzten tresna batzuk ere badaude OCT2 tresna bat osatzeko. Tresna honek irudi-monitorea murrizten du eta OCT irudia behatzen du eta pazientearen miaketa-posizioa kontrolatzen du ordenagailuko pantaila berean, baina funtzionamendua OCT1 antzekoa da, eskuz kontrol-panelean funtzionatzen du.

2002an OCT3 agertzeak OCT teknologiaren etapa berri bat markatu zuen. OCT3-ren funtzionamendu-interfaze errazagoaz gain, eragiketa guztiak ordenagailuan egin daitezke saguaz, eta bere eskaneatu eta analisi programak gero eta perfektuagoak dira. Are garrantzitsuagoa dena, OCT3-ren bereizmena handiagoa da, bere bereizmen axiala ≤10 μm-koa eta alboko bereizmena 20 μm-koa da. OCT3-k eskuratutako lagin axialen kopurua 128tik 768ra igo da jatorrizko 1 A-scanean. Hori dela eta, OCT3-ren integrala 131 072tik 786 432ra igo da, eta eskaneatutako ehunen zeharkako irudiaren egitura hierarkikoa argiagoa da.