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SS-OCT成像 | OCTLIGHT高速掃頻光源助力眼科快速成像!

來源:凌云光技術股份有限公司   2022年06月13日 16:14  
欄目導語

近年來,隨著老齡化社會的到來以及用眼習慣的改變,眼底病、屈光不正、青光眼、視網膜病變等詞匯頻繁進入我們的視野。目前,我國已有超過4000萬的眼底病患者,患者總數居高不下如何篩查、評估和診療眼科疾病,讓萬千患者守住光明、并自由地享受生活?這也是實現“十四五”全國眼健康規劃的重要一環。


想要實現對眼科疾病的早診早治,很大程度上基于眼科影像學的發展。


我國眼科影像技術如今已有70余年發展史,從眼底血管造影到眼部超聲檢查,從眼底照相機到MRI,尤其是OCT的出現…無不促進了眼科診療水平的整體提高。但全民眼健康仍任重道遠。


凌云光擁有豐富視覺技術積累和久經驗證的應用經驗,為此,我們發起了《眼科影像新勢力》專欄,一方面用以展示眼科影像前沿技術、先進器件和優選解決方案,助力眼科從業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眼睛。“Better Vision,Better Life”,讓眼科成像的先進成果能夠惠及到更多的人。


守護“睛”彩“視”界,這一期看SS-OCT成像技術。


在上一期,我們介紹了三代OCT成像技術及其區別——OCT成像 | 每一雙眼睛背后的“光明守護者”。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方面明顯有優勢。



TD-OCTSD-OCTSS-OCT
穿透深度一般(數mm)一般(數mm)高(>10mm)
光源中心波長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KHz)中(數十~百KHz)數百~千KHz)
價格


SS-OCT,寬光譜范圍下快速穩定掃描


結合了TD-OCT、SD-OCT各自的優點,SS-OCT將光譜信息進行時間編碼,技術的核心是采用了高速掃頻光源


掃頻光源的特點是在整個掃頻周期表現為一定光譜寬度的光,在每個瞬時時刻發出的光為準單色光,在掃頻正程階段,波長由短到長隨時間進行掃描。也就是說,它是一種可調諧光源,每次發射一個波長,在很寬的光譜范圍內快速的進行掃描。SS-OCT在光源處就實現了光譜的空間解析,所以探測裝置就可利用單點平衡探測器按時間順序接收干涉信號。


一個典型的SS-OCT系統如下圖所示:

SS-OCT系統,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器加采集卡替代SD-OCT中的光譜儀。對于一個SS-OCT系統來說,追求的核心指標是理論探測深度和軸向分辨率


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影響SS-OCT結果的四大因素

在眼科的實際應用中,追求更深的探測深度以及更小的軸向分辨率。這兩個指標是與掃頻光源有著強相關的關系。光源中心波長、光源掃描速度、光源帶寬以及光強都會給結果造成影響。


  • 中心波長方面:SS-OCT通常采用中心波長1060nm的掃頻光源,這樣由于1060nm的光波長更長,穿透性更好,能探測更深層的眼底信息。而1310nm、1550nm以及更長波長的光源由于吸收效應導致只能對眼前節進行斷層成像,無法深入探測眼底的情況。

  • 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,大的光源帶寬帶來高軸向分辨率及短的掃描深度,反之亦然

  • 光強:由于眼睛對光的散射程度在大約-36dB到-40dB之間,也就是幾千分之一到萬分之一,這對光源光強提出了更高的要求,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器檢測到,以重建出高質量的生物組織圖片。同時,又不會對人體產生損傷。


SS-OCT成像解決方案:OCTLIGHT高速掃頻光源

OCTLIGHT專注于用于OCT成像系統的高速掃描激光器。CALIPER-HERO具有高效、緊湊的設計,具有快速 MHz 波長掃描功能,可以得到快速和穩定的掃描速度,足夠寬的帶寬和足夠純凈的光譜,高分辨率和高幀率3D成像等應用場景下的理想選擇,可用于眼科疾病診斷。


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CALIPER-HERO


產品特點:

  • 中心波長:1060nm±10nm

  • 掃描范圍:40-50nm

  • 光強:15-50mW

  • 雙向掃描速度:1700KHz

  • 相干長度:100mm 


END



SS-OCT成像技術的發展,對眼科診療有至關重要的作用如您對SS-OCT成像技術或者眼科影像感興趣,歡迎垂詢!



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