扫频OCT的“扫频”是怎么一回事?| 如意小百科一看就会系列(2)

科技   健康   2024-11-08 12:41   上海  

随着国产扫频OCT的发展,扫频OCT技术在国内眼科得到了广泛的普及。为什么称之为“扫频”,本期的如意小百科让我们一探究竟

“扫频”的由来


如何定义一种OCT的技术,主要取决于获取OCT信号的方式。传统的SD-OCT(Spectral Domain OCT)和SS-OCT(Swept Source OCT)都属于傅里叶域OCT(Fourier-Domain OCT) 的范畴,核心原理是通过傅里叶变换将干涉信号转化为深度信息(A-scan)。

区别在于信号的获取方式

SD-OCT:使用宽带光源,单次发射多个波长的光通过光谱仪将反射光分解为不同波长,再通过傅里叶变换获得深度信息。

SS-OCT:使用可调谐激光光源单次只发出一个特定波长的光,短波长到长波长连续扫过,通过单点探测器收集不同波长的信号,再通过傅里叶变换获得深度信息。

这种逐个波长的“扫”法就是“扫频”这个名称的由来,Swept(扫动) Source(光源),这样的命名形象且直观地传达出这种光源在OCT成像中的特殊工作原理。

SD-OCT一次性发出多个波长的光,通过光谱仪接收分解


SS-OCT不同单一波长的光,连续扫射,被单点探测器接收

扫频”的奥秘


  1. 为什么SS-OCT可以更快?

    由于这样的扫频方式,不再受限于分光谱探测的速度(SD-OCT的方式),而扫频激光器的速度可以做到几十万次/秒。


  2. 为什么SS-OCT信噪比更好?

    单一波长信号的探测方式,减少了不同波长间相互干扰所带来的信号混杂问题,提高了信号的纯净度与稳定性,进而使得成像的清晰度与准确性都得到了显著提升。


  3. 为什么SS-OCT可以穿透力更强?

    1050 nm的光对比850 nm的光不易被水和黑色素吸收。详解参考上一期的如意小百科关于波长与穿透力的科普。


  4. 为什么SS-OCT的成像深度可以更深?

    这里的成像深度,并不是指穿透力,而是B-scan的纵向显示范围。SS-OCT这样的信号获取方式,光信号在传播过程中衰减更为缓慢。使得 SS-OCT 能够在 B-scan 上显示更深的组织结构,而不会因为信号衰减而失去清晰度。通常SS-OCT可以覆盖12 mm 甚至更深的范围,而SD-OCT则通常限制在2-3 mm 左右的深度。


扫频”的临床价值



更快、更广、更深的“扫频”技术结合超广角光学设计,为临床提供了更加高效、安全、全面的诊断数据:


  1. 实现了超广角OCTA,替代更多造影检查

  2. 实现全景的前后节断层成像,获得更加完整的眼部信息

  3. 更深的成像深度,更全面的脉络膜与巩膜评估

  4. 更加高效的检查效率



总结


扫频OCT凭借其独特的“扫频”技术,实现了更深的组织成像、更广的扫描视野和更快的成像速度,使其在现代眼科临床和研究中成为不可或缺的工具。这种技术优势显著提升了脉络膜、视网膜及视盘疾病的诊断准确性,同时提高了检查效率和患者管理水平,为复杂眼病的早期检测和治疗决策提供了更全面的支持。


参考文献:Li Pei,Yang Shanshan,Ding Zhihua,Li Peng.Research Progress in Fourier Domain Optical Coherence Tomography.doi:10.3788/CJL201845.0207011


往期回顾:

如意小百科于OCT月正式启动!一看就会系列(1)波长越长,穿透力越强?

Intalight赛炜
Intalight 赛炜(原视微影像)拥有一支集光学半导体开发经验、硅谷工程化经验、高端医疗设备研发经验的国际化研究团队,于上海、洛阳和美国硅谷3地设立研发运营中心。我们专注应用现代光学技术颠覆诊疗方式,与全球眼科界相识于顶峰!
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