偏振光学相干断层成像技术在临床眼科疾病中的应用

光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)技术已经成为眼科良好的影像学检查工具。OCT所带来的前所未有的深度分辨率能够对眼前段到后段的组织结构提供很有价值的参考信息。偏振光学相干断层成像技术(polarization-sensitive optical coherence tomography,PS-OCT)在OCT技术的基础上,利用偏振光技术能获得组织层面更多有用的信息。眼部的一些组织,像角膜、视神经纤维层、视网膜色素上皮层能够改变探测光的偏振状态,从而在PS-OCT图像上产生特殊的组织对比,达到观察目的。本文主要就PS-OCT在眼科学方面的发展和现状作一简要介绍,并对其在眼科疾病中的临床应用进行阐述。

偏振光学相干干涉生物测量精确性和可重复性研究(英文)

目的:比较偏振光学相干干涉(partial coherence interferometry,PCI)与接触式A超对眼前节参数的生物学测量结果,以评价两者在眼内人工晶状体屈光度计算的精确性和可重复性。方法:施行白内障超声乳化摘除联合人工晶状体植入手术的患者121例137眼,分别用PCI与接触式A超于术前测量眼前节相关参数,术后测量最佳矫正视力和实际屈光度。结果:PCI与接触式A超测量前房深度(anterior chamber depth,ACD)值分别为2.94±0.49mm,2.69±0.51mm,配对t检验,两者的差值为0.25±0.22mm(P<0.001),有显著差异(r=0.823,P<0.001)。测量眼轴长度(axial length,AL)值分别为24.17±1.64mm,23.81±1.83mm,配对t检验,两者差值为0.36±0.24mm(P<0.001),有显著差异(r=0.996,P<0.001)。两者测量ACD和AL的95%一致率分别为-0.08mm^+0.48mm,-0.09mm^+0.69mm。IOLMaster生物测量平均预期屈光误差为-0.15±0.38D,平均绝对屈光误差为0.29±0.27D,而优化后的接触式A超测量与IOLMaster相比,平均绝对屈光误差明显增大为0.41±0.38D。同一测量者应用IOLMaster进行AL、ACD、角膜曲率半径的连续测量获得的标准差分别为±25.6μm,±33.4μm,±12.9μm,变异系数分别为0.11%,0.52%,0.17%;两位不同测量者间测量标准差分别为±21.5,±29.8,±15.9μm,变异系数分别为0.09%,0.62%,0.21%。各测量参数的可信度AL为99.9%,ACD为97.8%,角膜曲率半径(r1/r2)为99.8%/99.5%。结论:PCI与接触式A超均可用于眼前节参数的生物测量,两者的相关性好。但基于光学原理的PCI与接触式A超相比,具有良好的精确性和可重复性,并可同时测量出其他相关参数,具有较好的临床应用前景。

单探测器偏振相干层析信号的傅里叶变换分析

研究了生物组织的双折射率、质地密度及层次结构等不同特性对单探测器偏振相干层析(PS-OCT)信号傅里叶频谱的影响。探讨了单探测器PS-OCT的成像理论,建立了多层组织模型。以该模型为样品模拟了它的单探测器偏振OCT信号,并分析了不同模型参数对信号傅立叶频谱的影响。以牛软骨、新鲜及干牛腱为样品,利用单探测器PS-OCT系统对它们进行A型扫描,并对获得的数据进行傅里叶变换。获得的傅里叶频谱显示,随着样品双折射率、背散射率、结构层次等特性的改变,频谱中的谱峰形状及所对应的频率也发生变化,结果证实了单探测器PS-OCT系统检测多种生物组织特性的能力。

差分探测器偏振光学相干层析信号分析

分析了使用差分探测器的偏振光学相干层析(PS-OCT)系统噪声,讨论影响系统信噪比(SNR)的因素,模拟SNR随这些因素的变化趋势,根据分析得出实现最佳SNR的参数条件,为提高PS-OCT系统SNR提供了理论依据。相关实验验证了模拟结果的正确性。

偏振频域光学相干层析成像中散斑噪声降低方法

偏振频域光学相干层析成像(OCT)中图像质量受散斑噪声影响较大,散斑噪声会使图像细节变模糊,降低图像清晰度。针对此问题,提出了一种分光谱降低偏振频域OCT散斑噪声的方法。该方法将系统的全光谱信号分为多个光谱信号,对每个分立的光谱信号进行窗函数滤波,单独进行常规数据处理,然后将处理后的各个分光谱进行平均合成,达到降低散斑噪声的目的。利用Matlab进行仿真,同时搭建实验系统对离体生物样品鸡胸肉进行检测。实验结果表明,该方法可有效降低散斑噪声,提高偏振图像质量。

职工大学1996年科研成果辑览

一、著作(或教材)3部 1、李百齐、刘长明参编:爱国主义教育讲话,山东人民出版社1996.2出版。 2、王晓红参编:石油企业劳动工资管理,石油大学出版社1996.8出版。 3、李安民参编:干部函授学习必备,海南出版公司1996.3出版。

单探测器偏振相干层析的生物组织成像

主要研究了基于单探测器的偏振光学相干层析技术(PS-OCT),探索并验证其定性检测生物组织双折射性质的能力。论述了单探测器PS-OCT系统检测组织双折射性质的理论,并利用Monte Carlo方法模拟了双折射对Stokes矢量分布的影响。在此基础上,搭建了单探测器PS-OCT系统,系统的纵向分辨率可达10μm。利用该系统对牛软骨组织进行成像实验,获得反映牛软骨双折射性质的组织图像。理论和实验结果均表明,基于单探测器的PS-OCT系统可以检测组织双折射性质的变化,能够应用于医学诊断组织病变。

其他

TB43 2001053435利用偏振光控制的光学转换新方法=Polarization dependent enhancement/restraint optical conversion in azobenzene doped polymer films[刊,中]/杨庆鑫,张娅娜,魏振乾,孙桂娟(吉林大学物理系.吉林,长春{130023)),李峰(吉林大学化学系.吉林,长春(130023))//光子学报.—2000,29(12).

基于斯托克斯空间的任意正交基矢下琼斯矩阵的测量

研究了任意正交偏振基矢下光的相干矩阵与其斯托克斯空间坐标的关系,研究表明任意正交偏振基下的相干矩阵都可以用其斯托克斯空间坐标表征。在此基础上,提出了一种根据斯托克斯空间坐标直接测量任意偏振基下光器件琼斯矩阵的方法,并对法拉第旋转器进行了验证实验。实验证明该方法可避免斯托克斯矢量与琼斯矢量之间,或穆勒矩阵与琼斯矩阵之间的转换,使光器件偏振特性的测量和光路偏振性能的分析更为便捷。

光束在自由空间中传输的偏振特性变化研究

光束在自由空间中传输时,其偏振特性随传输距离和光源参数的改变显示出不同的变化规律。为了研究其变化规律,以偏振相干统一理论为基础,仿真分析了各向同性和异性光束在自由空间传输时的偏振度变化规律。结果表明,光束在自由空间中传输时,光谱总密度随着传输距离的增加而逐渐降低,偏振度在经过长距离传输后会达到稳定;波长及光斑影响偏振度达到稳定状态距离,相干长度影响其到达稳定值的大小。对于非偏振和全偏振光束在自由空间传输时,只在特定条件下光谱的偏振度会保持不变。

PS-FFOCT系统中1/4波片相位相对延迟误差对双折射参数测量精度的影响

偏振敏感全场光学相干层析术(PS-FFOCT)可以产生生物组织样本的双折射和二向色性等正面深度分辨图像。PS-FFOCT系统在生物组织双折射特性测量中的一个重要问题是分析系统中1/4波片相位相对延迟误差对测量精度的影响。搭建了一个PS-FFOCT系统,建立了系统测量的Jones矩阵模型,然后利用该模型分析了系统中1/4波片相位相对延迟误差对双折射参数测量精度的影响。最后,利用Matlab软件分析揭示了误差的具体影响特性。该研究结果对设计PS-FFOCT系统及精确测量生物组织双折射特性有很大的帮助。