OCT成像：1.成像原理与血管成像技术

OCT成像：1.成像原理与血管成像技术

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qq_53529450/article/details/140421309

光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography，简称OCT）是一种先进的非侵入性光学成像技术，它利用光的干涉原理来获取生物组织的高分辨率横断面图像。这项技术广泛应用于眼科和其他医学领域，能够提供微米级的深度分辨率，用于观察眼部等体内结构。

一、OCT成像原理

光的干涉原理：

基本概念：干涉是两束或多束光波相遇时，波动增强或减弱的现象。当两束光的相位相同（振幅相加）时，形成干涉峰；相位相反（振幅相抵消）时，形成干涉谷。

光源与分束器：

• 宽谱光源：OCT使用宽谱光源（如超连续光源），这种光源能发出宽频带的光，有助于生成高质量的干涉信号。 想象一下，当你打开一个手电筒时，它会发出一束光。通常，这束光的颜色和亮度是单一的。但在OCT中，我们使用的是一种特殊的手电筒，它发出的光不是单一颜色，而是包含了很多颜色（或者说很多波长）的光。这种光被称为“宽谱光源”。 为什么使用宽谱光源？：这种包含多种颜色的光非常有用，因为它可以帮助我们更清楚地看到样本的内部结构。就像彩虹中的每种颜色都能揭示天空的不同部分一样，宽谱光源中的每种波长都能帮助我们“看穿”样本的不同深度。这样，我们就能得到样本内部结构的详细图像。
  
• 分束器：光束通过分束器被一分为二，一束光被发送到参考镜，另一束则照射到样本上。 分束器的作用是什么？：这两束光在分开后会经历不同的旅程。参考镜上的光会反射回来，而样本上的光也会反射回来。当这两束光再次相遇时，它们会相互干涉，重新组合后的光（即包含干涉信息的光）会从分束器导向光电探测器。光电探测器的作用是将接收到的光信号（干涉图案）转换为电信号，以供后续的数据处理和图像重建。光电探测器通常位于一个特定的位置，以最佳方式接收从分束器发出的干涉光束。

干涉信号的形成：

• 反射与重组：来自样本的反射光和参考镜的反射光重新在分束器处汇合，因相位和时间的差异，这两束光会产生干涉现象。
• 干涉图案：由于样本各个层面反射光的时间和相位差异，干涉图案包含了样本不同深度的结构信息。

信号的获取与处理：

• 光电探测器：探测器接收到的干涉信号转换为电信号。
• 信号处理：通过放大、滤波和数字化处理，计算机软件能够重建出样本的三维结构图。

二、OCT血管成像技术

除了传统的结构图像，OCT技术还可以用于血管成像，称为OCT血管成像技术（OCT-Angiography, OCT-A）。这种技术通过分析同一位置在不同时间的OCT扫描产生的信号变化，使用全频幅概率算法探测血流信息，显示为去相干信号，从而使得血管网络可视化而无需使用染色剂。

OCT技术通过使用光的干涉现象，能够提供关于生物组织的详细的三维图像，有助于医生在诊断和治疗过程中做出更准确的判断。OCT的血管成像能力进一步扩展了其在诊断微细血管变化的应用，对于研究和治疗眼病特别是那些涉及到微血管病变的疾病（如糖尿病视网膜病变和年龄相关性黄斑变性）具有重要价值。