Rao D. S., S. et al. Shot-noise limited, supercontinuum-based optical coherence tomography. Light: Sci. Appl. 10, 133 (2021).
本文旨在克服当前基于超连续(SC)光源的光谱域光学相干断层扫描(SD-OCT)系统的限制,这些系统受到SC光源的相对强度噪声(relative intensity noise, RIN)的阻碍。这种噪声阻止了SD-OCT在散粒噪声限制(shot-noise limited)探测模式下进行工作。本文的目标是使用全正常色散(ANDi)光纤,由飞秒激光泵浦,来设计低噪声的SC光源,以提高OCT成像的对比度、灵敏度和穿透深度。
该研究比较了基于90 MHz ANDi光纤的SC光源与两个商用光源(工作频率为80和320 MHz,SuperK EXTREME)的噪声性能。它对RIN进行了测量,量化了RIN的波动,突出了基于ANDi光纤的SC光源的低噪声特性。文中对多层胶带、皮肤和视网膜进行了成像实验,验证了ANDi光纤的SC光源对OCT图像质量的改进。
该研究表明,基于ANDi光纤的SC光源显著提高了OCT图像的对比度、灵敏度和穿透深度,从而使SD-OCT能够在散粒噪声限制的条件下工作。由于其卓越的低噪声特性,即使在较低的重复频率下,ANDi SC光源也比商用光源提供了更好的图像质量和更深的穿透深度。
综上所述,本文的研究成果可能会对OCT成像领域产生重大影响,特别是在眼科和皮肤科,它能帮助OCT获得更敏感的成像能力。与此同时,OCT图像质量和穿透深度的改善,可能有助于提高诊断能力,帮助我们更好地理解各种生物组织的结构和功能。
(相关商业产品:SuperK FIANIUM)
从 OCT 3D图像生成的虚拟 H&E 3D图像(图像版权归属于原作者和AAAS)使用80 MHz SuperK extreme (a)、ANDi SC (b)和320 MHz SuperK extreme (c)光源获得的胶带层的单个Bscan(2 x 3 mm)。在(b)中的146 μm宽的虚线框内对三个光源的平均Ascan偏移5 dB (d)。(图片版权归属于原作者和Springer Nature)