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SS-OCT成像 | OCTLIGHT高速掃頻光源助力眼科快速成像!

來(lái)源:凌云光技術(shù)股份有限公司   2022年06月13日 16:14  
欄目導(dǎo)語(yǔ)

近年來(lái),隨著老齡化社會(huì)的到來(lái)以及用眼習(xí)慣的改變,眼底病、屈光不正、青光眼、視網(wǎng)膜病變等詞匯頻繁進(jìn)入我們的視野。目前,我國(guó)已有超過(guò)4000萬(wàn)的眼底病患者,患者總數(shù)居高不下如何篩查、評(píng)估和診療眼科疾病,讓萬(wàn)千患者守住光明、并自由地享受生活?這也是實(shí)現(xiàn)“十四五”全國(guó)眼健康規(guī)劃的重要一環(huán)。


想要實(shí)現(xiàn)對(duì)眼科疾病的早診早治,很大程度上基于眼科影像學(xué)的發(fā)展。


我國(guó)眼科影像技術(shù)如今已有70余年發(fā)展史,從眼底血管造影到眼部超聲檢查,從眼底照相機(jī)到MRI,尤其是OCT的出現(xiàn)…無(wú)不促進(jìn)了眼科診療水平的整體提高。但全民眼健康仍任重道遠(yuǎn)。


凌云光擁有豐富視覺(jué)技術(shù)積累和久經(jīng)驗(yàn)證的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),為此,我們發(fā)起了《眼科影像新勢(shì)力》專(zhuān)欄,一方面用以展示眼科影像前沿技術(shù)、先進(jìn)器件和優(yōu)選解決方案,助力眼科從業(yè)者更好地理解眼科成像的奧秘,另一方面也將聚焦眼健康分享科普干貨,幫助眼視光患者更好保護(hù)眼睛。“Better Vision,Better Life”,讓眼科成像的先進(jìn)成果能夠惠及到更多的人。


守護(hù)“睛”彩“視”界,這一期看SS-OCT成像技術(shù)。


在上一期,我們介紹了三代OCT成像技術(shù)及其區(qū)別——OCT成像 | 每一雙眼睛背后的“光明守護(hù)者”。從表中可以看到,相較于TD-OCT、SD-OCT兩種方式,SS-OCT在穿透深度及速度的參數(shù)方面明顯有優(yōu)勢(shì)。



TD-OCTSD-OCTSS-OCT
穿透深度一般(數(shù)mm)一般(數(shù)mm)高(>10mm)
光源中心波長(zhǎng)840nm840nm1060nm或更高
頻譜分辨率/低(0.05~0.1nm)高(0.01nm)
軸向分辨率3~5um3~5um5~8um
速度(A-scan)低(數(shù)KHz)中(數(shù)十~百KHz)數(shù)百~千KHz)
價(jià)格


SS-OCT,寬光譜范圍下快速穩(wěn)定掃描


結(jié)合了TD-OCT、SD-OCT各自的優(yōu)點(diǎn),SS-OCT將光譜信息進(jìn)行時(shí)間編碼,技術(shù)的核心是采用了高速掃頻光源


掃頻光源的特點(diǎn)是在整個(gè)掃頻周期表現(xiàn)為一定光譜寬度的光,在每個(gè)瞬時(shí)時(shí)刻發(fā)出的光為準(zhǔn)單色光,在掃頻正程階段,波長(zhǎng)由短到長(zhǎng)隨時(shí)間進(jìn)行掃描。也就是說(shuō),它是一種可調(diào)諧光源,每次發(fā)射一個(gè)波長(zhǎng),在很寬的光譜范圍內(nèi)快速的進(jìn)行掃描。SS-OCT在光源處就實(shí)現(xiàn)了光譜的空間解析,所以探測(cè)裝置就可利用單點(diǎn)平衡探測(cè)器按時(shí)間順序接收干涉信號(hào)。


一個(gè)典型的SS-OCT系統(tǒng)如下圖所示:

SS-OCT系統(tǒng),在組成上與之前介紹的SD-OCT有相似性,最大的不同是采用的光源不一樣,其次是采用平衡探測(cè)器加采集卡替代SD-OCT中的光譜儀。對(duì)于一個(gè)SS-OCT系統(tǒng)來(lái)說(shuō),追求的核心指標(biāo)是理論探測(cè)深度和軸向分辨率


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影響SS-OCT結(jié)果的四大因素

在眼科的實(shí)際應(yīng)用中,追求更深的探測(cè)深度以及更小的軸向分辨率。這兩個(gè)指標(biāo)是與掃頻光源有著強(qiáng)相關(guān)的關(guān)系。光源中心波長(zhǎng)、光源掃描速度、光源帶寬以及光強(qiáng)都會(huì)給結(jié)果造成影響。


  • 中心波長(zhǎng)方面:SS-OCT通常采用中心波長(zhǎng)1060nm的掃頻光源,這樣由于1060nm的光波長(zhǎng)更長(zhǎng),穿透性更好,能探測(cè)更深層的眼底信息。而1310nm、1550nm以及更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光源由于吸收效應(yīng)導(dǎo)致只能對(duì)眼前節(jié)進(jìn)行斷層成像,無(wú)法深入探測(cè)眼底的情況。

  • 掃描速度方面:掃頻光源速度直接影響SS-OCT的A-Scan速度,這也直接帶來(lái)的是眼斷層圖像采集的效率

  • 光源帶寬:光源帶寬既影響理論掃描深度也影響軸向分辨率,大的光源帶寬帶來(lái)高軸向分辨率及短的掃描深度,反之亦然

  • 光強(qiáng):由于眼睛對(duì)光的散射程度在大約-36dB到-40dB之間,也就是幾千分之一到萬(wàn)分之一,這對(duì)光源光強(qiáng)提出了更高的要求,只有具備足夠的功率,既能穿透到組織的合適的深度,保證光在被樣品散射后返回的后向散射光能夠被探測(cè)器檢測(cè)到,以重建出高質(zhì)量的生物組織圖片。同時(shí),又不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生損傷。


SS-OCT成像解決方案:OCTLIGHT高速掃頻光源

OCTLIGHT專(zhuān)注于用于OCT成像系統(tǒng)的高速掃描激光器。CALIPER-HERO具有高效、緊湊的設(shè)計(jì),具有快速 MHz 波長(zhǎng)掃描功能,可以得到快速和穩(wěn)定的掃描速度,足夠?qū)挼膸捄妥銐蚣儍舻墓庾V,高分辨率和高幀率3D成像等應(yīng)用場(chǎng)景下的理想選擇,可用于眼科疾病診斷。


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CALIPER-HERO


產(chǎn)品特點(diǎn):

  • 中心波長(zhǎng):1060nm±10nm

  • 掃描范圍:40-50nm

  • 光強(qiáng):15-50mW

  • 雙向掃描速度:1700KHz

  • 相干長(zhǎng)度:100mm 


END



SS-OCT成像技術(shù)的發(fā)展,對(duì)眼科診療有至關(guān)重要的作用如您對(duì)SS-OCT成像技術(shù)或者眼科影像感興趣,歡迎垂詢(xún)!



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