基于扫频光源的人体血流成像研究(3)
时间:2018-07-09 09:39 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.3.1 时域OCT 时域OCT可以说是OCT系统中的第一代，由于需要控制参考镜进行步进扫描，时域OCT的轴向扫描描速度一般只有2-4kHz，成像速度大受限制。但时域OCT有着一个不可比拟的优势：灵敏度不随深度增加而衰减，成像深度很深。因而时域OCT仍然用于需要较大量程的情况，例如眼前节、冠状动脉等。 1.3.2 谱域OCT 在谱域OCT系统中，干涉光谱是通过光谱仪来探测，线阵CCD同时记录宽带光源的干涉光谱信号。谱域OCT的成像范围主要由光谱仪的光谱分辨率所决定，而光谱仪光谱分辨率由光栅的刻线数和CCD像素宽度所限制，因此要想进一步提高成像范围很难。Wang[7]等提出在谱域OCT系统中可以通过像素平移的方法来增加成像深度。到目前为止，谱域OCT系统在眼科，皮肤及血流成像领域等都有广泛的应用。如An[8]等利用每秒500k次A扫的高速谱域OCT系统成功的获取了人体视网膜成像；Xuan[9]等利用谱域OCT方法手指皮肤进行成像；wang[10]等利用基于谱域OCT系统的Doppler OMAG方法对老鼠大脑的血流分布进行了成像。 1.3.3 扫频OCT 扫频OCT系统结合了扫频光源和点探测技术，能够快速生成和谱域OCT系统相同的干涉图。在扫频OCT成像系统中，光谱分辨率由扫频光源的瞬时线宽决定，因而窄线宽的扫频OCT比谱域OCT更适合于深范围成像，如内窥、小动物成像、眼前节成像等[11]。另外，扫频OCT成像速度主要决定于光源的扫频频率[12-14]，最高可实现数MHz的纵向线扫描速度。与谱域OCT相比，扫频OCT没有光谱仪光栅对光能的损失，有更高的探测效率，并且在成像深度较大时不存在固有灵敏度损失的问题[15]。目前，扫频OCT也被广泛应用于眼科，皮肤和血流成像各方面，如Dhalla[16]等利用扫频OCT对人眼角膜和视网膜成像；Blatter[17]利用扫频OCT系统对皮肤进行成像并做病理分析；Mariamillai[18]等利用基于扫频OCT系统的SVOCT方法重构出小鼠的血流分布。 1.4 多普勒OCT的发展 OCT的功能性扩展已经进一步拓展了它的应用范围，除了提供结构信息还能够提供其他的生理学信息。多普勒光学相干层析术[19]（D-OCT）就是其中一种最重要的功能扩展型光学相干层析术。为了同时获得高散射生物组织中的静态和动态成分的高分辨率层析图像，D-OCT在OCT中结合了多普勒效应。D-OCT可以对活体血管进行高分辨率、高灵敏度成像并提供关于血流方向和血流速度的有价值的信息。D-OCT一个重要的应用就是对生物组织中的微血管成像，而对于一些具有血管性病因的疾病的诊断和管理，对微血管成像是非常有必要的。在眼科中，许多眼部疾病，例如糖尿病视网膜病变、低眼压青光眼、前部缺血性视神经炎以及黄斑性变，会在眼部血流成像中引入干扰。此外，微血管的三文成像还可以提供一些有助于癌症和心血管疾病的诊断与管理的重要信息。 对活体进行二文D-OCT成像于1997年第一次被提出。在早期的D-OCT系统中，多普勒频移可以通过使用短时快速傅里叶变换或者小波变换的光谱图方法获得。然而，光谱图方法具有低灵敏度和有限的成像速度的特点，从而导致临床应用受限。直到2000年，基于相位分辨的多普勒光学相干层析术（PR-D-OCT）开始发展，D-OCT才开始被应用于脉管系统成像的临床研究。PR-D-OCT使用两次连续A扫之间的相位改变来进行速度图像重建。PR-D-OCT第一次是通过TD-OCT系统被证明。近来，FD-OCT系统的发展极大地提高了成像速度和灵敏度，因而FD-OCT系统已经成为首选的OCT成像系统。傅里叶域D-OCT系统已经被数个研究小组通过基于分光仪OCT系统以及基于扫频光源OCT系统所证明。在很多临床应用中，微血管成像比血流速度的测量更为重要。 (责任编辑：qin) |