谱域OCT技术在非球面镜面型测量中的应用

大多数光学系统都会用到光学透镜,球面镜、非球面镜在光学系统中的合理运用可使系统的成像深度更大,成像分辨率更高。同时对光学透镜的生产和检测提出了更高的技术要求。传统非球面镜检测方法一般是容易对镜面造成损坏的接触式测量以及测量时间长、检测口径有限的轮廓仪检测法。为此,文章提出一种基于谱域OCT技术的非接触式测量方法,解决了OCT在扫描高透光的非球面透镜时,透镜表面不规则散射光导致难以成像的问题,可以快速高效地对非球面透镜进行扫描成像,通过对采集到的图像数据进行面型拟合,进而计算出非球面镜的面型参数,包括非球面半径和非球面系数,为非球面镜的检测提供一种准确高效、无镜面损伤风险的技术支持。

SD-OCT检测Nd∶YAG激光周边虹膜切除术后黄斑区视网膜厚度变化

目的:探讨Nd∶YAG激光周边虹膜切除术(LPI)对原发性闭角型青光眼(PACG)患者黄斑区视网膜厚度的影响。方法:前瞻性研究。选取2019-10/2021-10我院PACG患者30例30眼为PACG组,同期健康体检者20名20眼为正常对照组(随机选取一眼)。PACG组患者接受LPI治疗,术后随访1mo。两组受试者均行最佳矫正视力(BCVA)、眼压、角膜内皮细胞、IOL Master 500光学测量仪测量前房深度(ACD)及眼轴长度(AL)、频域光学相干断层扫描(SD-OCT)检查黄斑区视网膜厚度。比较两组受试者及PACG组患者LPI前后ACD、眼压、AL和黄斑区视网膜厚度,并行相关性分析。结果:PACG组患者术后1wk, 1mo ACD较术前变深(均P<0.05)。PACG组患者手术前后眼压和AL均无差异(均P>0.05)。PACG组患者术前黄斑中心区,内外环上方、颞侧、下方、鼻侧,共9个区域视网膜厚度分别为243.50±13.24、324.50±13.46、308.83±15.94、310.00±14.24、314.50±16.29、300.67±19.95、290.17±12.58、302.40±16.37、307.33±14.84μm,正常对照组相应部位分别为266.14±16.16、342.67±15.86、327.95±16.41、337.85±13.03、341.24±15.58、313.76±17.59、290.24±16.29、303.81±13.91、323.01±14.80μm,两组间中心区、内环上方、颞侧、下方、鼻侧比较均有差异(均P<0.05)。PACG组术后1wk黄斑区9个区域视网膜厚度分别与术前相比均增加,术后1mo接近术前水平,但手术前后各分区比较均无差异(均P>0.05)。结论:与正常受试者比较,PACG患者黄斑区视网膜厚度较薄。PACG患者LPI术后早期黄斑区视网膜可变厚。

基于LED光源的低成本谱域OCT成像系统设计

光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)技术具有非侵入成像、成像速度快、灵敏度高等优点,在临床医疗诊断、材料学及生物学等众多领域被广泛应用。但目前的商业OCT系统成本高且结构庞大,仅能在大型眼科诊所、医院和研究实验室使用,在其他场所的实用性会受到很大限制。因此,开发一种具有一定分辨率和成像深度、高成像速度的低成本OCT系统是很有必要的。提出了一种基于LED光源的低成本OCT成像系统设计,阐述了系统成像原理及设计思路,进行了仿真模拟及实验验证。实验结果表明:该系统在提高成像速度的同时,降低了系统的综合成本,具有极高的应用价值。

屈光参差性弱视儿童双眼与正常眼SD-OCT参数的比较

目的:比较单眼屈光参差性弱视儿童双眼与正常眼黄斑区视网膜厚度及视盘周围视网膜神经纤维层(RNFL)厚度的差异。方法:选取2021-01/2022-10于成都市妇女儿童中心医院就诊的单眼屈光参差性弱视儿童62例124眼作为试验组,另选取同时间段就诊的正常视力儿童60例60眼(右眼)作为对照组。采用频域光学相干断层成像(SD-OCT)检测两组儿童黄斑区视网膜厚度及视盘周围RNFL厚度,并进行对比分析。结果:试验组儿童弱视眼黄斑区视网膜厚度和视盘周围RNFL厚度均厚于对照组,且多数具有显著差异性(P<0.05)。试验组儿童对侧非弱视眼黄斑区视网膜厚度和视盘周围RNFL厚度多较对照组变薄,但多数无显著差异(P>0.05)。结论:单眼屈光参差性弱视儿童弱视眼和对侧非弱视眼黄斑区视网膜厚度及视盘周围RNFL厚度与正常眼存在一定差异性,且对侧非弱视眼并不能完全等同于正常眼。

SD-OCT参数评估黄斑裂孔内界膜撕除术后视力改善的应用价值

目的:分析频域光学相干断层扫描(SD-OCT)参数评估黄斑裂孔内界膜撕除术后视力改善情况的应用价值。方法:回顾性分析2019-05/2021-02于我院行玻璃体切除+内界膜撕除+长效气体填充术治疗的特发性黄斑裂孔(IMH)患者82例82眼的临床资料,分析术后3mo IMH闭合情况与SD-OCT参数的相关性,并评估影响术后视力改善不良的危险因素。结果:Spearman秩相关分析显示,术后3mo IMH闭合情况与术前外界膜(ELM)缺损直径呈正相关(r_(s)=0.308,P<0.05),与术前黄斑裂孔指数(MHI)呈负相关(r_(s)=-0.266,P<0.05)。Logistic回归分析显示,术前MHI≥0.5是影响术后视力改善不良的保护因素(OR=0.691,P<0.05)。结论:SD-OCT可通过检测术前MHI及ELM缺损直径等参数预测手术疗效,对判断视功能改善情况有利。

基于全量程的复谱频域OCT系统

为了改善经典谱频域光学层析成像(OCT)技术,提高层析图像的分辨率,实现全量程的有效探测深度,采用了3种改进方法,相移谱频域OCT、相移差分谱频域OCT和复谱频域OCT,对测试样品三层盖波片进行成像实验.实验结果表明,相移谱频域OCT和相移差分谱频域OCT虽然可以消除图像的混叠,提高图像的分辨率,但是它们的有效探测深度小于全量程的一半.复谱频域OCT不仅可以消除图像的混叠,提高图像的分辨率,而且可以实现全量程的有效深度探测.

用线性补偿算法和CCD响应补偿来提高频谱OCT图像质量

在频谱光学相干析成像(频谱OCT)系统中普遍使用的CCD采样的数据是波长的函数。CCD对不同波长的信号具有不同的响应,而且图像重建进行的傅里叶逆变换所需要的数据是波数的函数,忽略这两个问题对频谱OCT成像质量的影响比较大。基于以上分析,提出了响应度补偿法和波长数据-波数数据转换线性补偿法,并对样品进行了实验验证。实验结果表明,该方法能够将OCT图像的信噪比(SNR)提高约30%,明显改善了图像质量。

在CSOCT系统中抑制线性相移误差的校正算法

从理论上详细分析了经典相移算法对线性相移误差的敏感度,用频域和空域两种分析方法对定步长算法抑制线性相移误差的能力进行了分析。建立了含有线性相移误差复频域OCT空域分析法的仿真模型,并对测试样品进行了实验。实验结果表明,五帧相移算法对真实层析结构影响小,对镜像尾迹有完全的抑制作用,能够真正地实现100%的全量程的有效探测。

谱域OCT成像系统在口腔组织检测中的应用

基于谱域光学相干层析术理论设计并搭建了一套便于集成化的光纤式谱域OCT系统,其纵向分辨率为7.3μm,横向分辨率为9.5μm,在空气中的成像深度为3.14 mm。该系统通过干涉光谱来获得样品的深度信息,实现数据的高速采集。利用该系统对口腔内唾液腺导管内壁的组织形态进行了研究,并将得到的OCT图像与相对应的病理切片图片进行了比较。实验结果表明,采用研制的系统可以获得腮腺导管内壁组织的层析结构。该项研究对临床医学上的口腔唾液腺疾病的无创检查和早期诊断具有指导意义。

复谱频域OCT系统高分辨率图像重建

为了提高复杂多层样品层析图像的分辨率,构建了复谱频域光学相干层析成像(CSOCT)系统。由于其在低亮度和高速成像方面相对于时域OCT具有更高的灵敏度,因此在光学相干层析成像系统中具有重要的作用。本文对测试样品二层盖波片进行成像实验,基于光学相干层析基本理论,采用五帧相移算法,最终获得测试样品的复谱频域OCT图像。实验结果表明,该系统可以消除谱频域OCT图像中的寄生项和镜像,改善和提高层析图像的分辨率。

频域OCT的光学相移器的标定

提出了一种对频域光学相干层析(OCT)系统中压电陶瓷相移器进行标定的方法。该标定法是在用干涉条纹跟踪法初步标定的基础上,用差分光谱法进行精确标定来实现的,可将标定精度提高约6%。在差分频域OCT系统中进行了实验验证,表明该方法能够将频域OCT图像的信噪比提高约10%。

复谱频域OCT成像的研究

采用频域技术的OCT系统,深度扫描信息由背向散射光谱的傅立叶反变换获得,简化了轴向扫描过程,从而使快速OCT成像成为可能.为了实现复杂生物组织的OCT快速成像,消除谱频域OCT的"混叠"现象、重建样品的真实层析结构,本文引入了相移干涉技术,构建了一套满量程复谱频域OCT实验系统,并为系统设计了特殊的分束镜和移相器,为最终实现复杂生物组织的OCT快速成像提供了条件.

基于子谱分析的白光频域OCT

为了提高频域OCT系统轴向分辨率和信噪比,提出了一种采用白光光源的频域OCT系统,研究了所用的CCD相机的横向像素数、白光光源的光谱与系统轴向分辨率之间的关系,建立了一种基于子谱分析的白光频域OCT系统。通过选择所需的白光光源及其接收频段,既能保证最大探测深度和高轴向分辨率,又能提高信噪比。实验结果验证了所提出的光源的相干长度和系统及图像轴向分辨率测量方法,证明了白光频域OCT的可行性。

全范围测量复谱频域OCT系统

为了提高复杂多层样品的测量范围,构建了复谱频域光学相干层析成像系统.通过重建图像的振幅和相位可以减小图像的噪声,提高图像的质量,并对样品进行了实验.实验结果表明,该系统可以消除谱频域OCT图像中的寄生项和镜像,改善和提高层析图像质量,有效测量范围提高了2倍,实现了全量程的有效探测.

SD-OCT观察CSCR形态学改变与视力的关系

目的：探讨急性中心性浆液性脉络膜视网膜病变（centralserious chorioretinopathy,CSCR）黄斑区形态学的改变与视力恢复的关系。方法：选取急性CSCR患者38例38眼,根据最佳矫正视力进行分组,第一组BCVA为1.0~0.6（logMAR 0~0.176）者17例（45%）,第二组BCVA为0.6~0.3（logMAR 0.176~0.477）者19例（50%）,第三组BCVA低于6/18（logMAR0.477）者2例（5%）。应用频ⅡOCT进行检查。结果：患者平均年龄42.50±5.41岁,平均logMAR视力为0.176±0.0185,RPE脱离21眼（55%）,其中单处脱离14眼（67%）,多处脱离7眼（33%）,RPE不规则凸起7眼（18%）,单纯RPE层颗粒状沉积5眼（13%）。平均神经上皮层脱离高度是259.11±128.78μm。神经上皮层脱离区外核层的厚度第一组为70.1±9.08μm,6mo后为66.5±8.13μm;第二组为81.6±8.16μm,6mo后为67.8±7.49μm;第三组为91.9±8.03μm,6mo后为58.6±7.26μm;差异均具有显著性。急性期光感受器层平均厚度为93.10μm,6mo后平均为75.69μm（P=0.012）。结论：在急性期CSCR视力与黄斑区神经上皮层脱离范围尤其是脱离高度及外核层的厚度有密切的关系,而色素上皮层脱离的类型、部位及是否存在纤维沉积与视力无明显关系。恢复期CSCR视力与外核层变薄有着显著地联系。

联合频域OCT中B和C扫描对中心性浆液性脉络膜视网膜病变的观察

目的联合频域相干光断层扫描(CirrusTM HD-OCT)中B和C扫描来观察中心性浆液性脉络膜视网膜病变(CSC)患者的视网膜色素上皮层(RPE)形态的改变。方法 31例(34只眼)患者进行OCT扫描,联合断层成像图和冠状面成像图RPE形态改变,冠状面成像图与荧光素眼底血管造影(FFA)图像比较定位渗漏点。结果在断层成像图上(B扫描)可发现:RPE圆弧样脱离9只眼(26.47%),RPE突起样8只眼(23.52%),波浪纹样改变4只眼(11.76%),圆弧+突起样改变13只眼(38.23%)。在冠状面成像图(C扫描)中,均能与B扫描图对应,同时能精确定位眼底图,与FFA图像相对应。结论在CirrusTM HD-OCT多种扫描模式下能容易观察到CSC患者的RPE出现特征性的改变。

EDISD-OCT的眼科应用

频域相干光断层深度增强成像(EDI SD-OCT)是在频域相干光断层成像技术(SD-OCT)的基础上通过深度增强成像,可以清楚的观察脉络膜组织形态的变化及对脉络膜厚度进行测量。目前,对EDI SD-OCT的应用主要是在测量脉络膜厚度上,这样,对许多波及脉络膜的眼部疾病有辅助诊断作用,如:高度近视眼、年龄相关性黄斑变性、青光眼、中心性浆液性脉络膜视网膜病变、各种脉络膜肿瘤等;此外对多种疾病的鉴别诊断和疗效的随诊观察有很大的应用价值。

SD-OCT在观察生理性大视杯人群RNFL及神经节细胞复合体中的应用

目的使用频域OCT（spectral domain optic coherence tomography,SD-OCT）观察生理性大视杯者的视盘形态学参数、视网膜神经纤维层（retinal nerve fiber layer,RNFL）及黄斑区神经节细胞复合体（ganglion cell complex GCC）的表现。方法选取2012年6月-2013年6月50例97眼在眼底检查中发现生理性大视杯者及30例60眼健康人进行SD-OCT检查,测量视盘形态学参数、整体平均RNFL厚度、上方平均RNFL厚度、下方平均RNFL厚度、整体平均GCC的厚度、上方平均GCC厚度、下方平均GCC厚度,并分析大视杯组RNFL与GCC的相关性。结果大视杯组与正常对照组比较,视盘各形态学参数两组之间差异均有统计学意义（P〈0.05）,RNFL及GCC两组间比较差异无统计学意义。整体平均RNFL（P=0.289 1）,上方平均RNFL（P=0.822 3）,下方平均RNF（P=0.140 3）;整体平均GCC（P=0.693 4）,上方平均GCC（P=0.772 4）,下方平均GCC（P=0.6429）;RNFL与GCC在整体（r=0.726 8,P=0.000 0）、上方（r=0.732 0,P=0.000 0）及下方（r=0.666 6,P=0.000 0）的厚度均呈明显的正相关。结论 SD-OCT是一种比较敏感的可观察到视网膜结构改变的检查方法,能够更为全面客观地观察生理性大视杯人群眼底的结构学特点。

白光谱域OCT的光源性能探讨

为实现用白光作为谱域光学相干层析成像系统的光源,本文系统阐述了热光源(白光)的特性,并论证了采用宽带光源来提高纵向分辨率的方法,展示了干涉信号的光谱分析法,测得了白光的光谱并由此得到了其自相关函数曲线,从而进行了白光用于OCT技术的相关研究。结果表明白光是能够满足谱域光学相干层析成像技术的测量需求的。

基于ARM技术的嵌入式OCT成像系统研究

分析了光谱光学相干层成像的基本原理,并基于ARM9内核的嵌入式微处理器S3C2443和当前主流嵌入式的WINCE实时多任务操作系统,提出了一套用于检测人体胃肠道病变的光谱光学相干层内窥成像系统的研制方案。从硬件和软件两个方面,详细介绍了系统的搭建过程,给出了整个系统框架图和软件运行流程图,并通过旋转扫描实验获得三层盖玻片的实物图,实验结果表明该嵌入式光学相干层成像系统是可行的。