近年來,隨著老齡化社會的到來以及用眼習(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(shù)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(xiàn)“十四五"全國眼健康規(guī)劃的重要一環(huán)。
想要實現(xiàn)對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,從眼底照相機到MRI,尤其是OCT的出現(xiàn)…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(shù)積累和久經(jīng)驗證的應(yīng)用經(jīng)驗,為此,我們發(fā)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(shù)、先進器件和優(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眼睛?!癇etter 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(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。
TD-OCT | SD-OCT | SS-OCT | |
穿透深度 | 一般(數(shù)mm) | 一般(數(shù)mm) | 高(>10mm) |
光源中心波長 | 840nm | 840nm | 1060nm或更高 |
頻譜分辨率 | / | 低(0.05~0.1nm) | 高(0.01nm) |
軸向分辨率 | 3~5um | 3~5um | 5~8um |
速度(A-scan) | 低(數(shù)KHz) | 中(數(shù)十~百KHz) | 高(數(shù)百~千KHz) |
價格 | 低 | 中 | 高 |
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,SS-OCT將光譜信息進行時間編碼,技術(shù)的核心是采用了高速掃頻光源。
掃頻光源的特點是在整個掃頻周期表現(xiàn)為一定光譜寬度的光,在每個瞬時時刻發(fā)出的光為準(zhǔn)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(diào)諧光源,每次發(fā)射一個波長,在很寬的光譜范圍內(nèi)快速的進行掃描。SS-OCT在光源處就實現(xiàn)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(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器加采集卡替代SD-OCT中的光譜儀。對于一個SS-OCT系統(tǒng)來說,追求的核心指標(biāo)是理論探測深度和軸向分辨率。
在眼科的實際應(yīng)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(biāo)是與掃頻光源有著強相關(guān)的關(guān)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(jié)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(yīng)導(dǎo)致只能對眼前節(jié)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(zhì)量的生物組織圖片。同時,又不會對人體產(chǎn)生損傷。
OCTLIGHT專注于用于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,具有快速 MHz 波長掃描功能,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,是高分辨率和高幀率3D成像等應(yīng)用場景下的理想選擇,可用于眼科疾病診斷。
CALIPER-HERO
產(chǎn)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(shù)的發(fā)展,對眼科診療有至關(guān)重要的作用。如您對SS-OCT成像技術(shù)或者眼科影像感興趣,歡迎垂詢!