光学相干层析成像(OCT)系统调制技术的研究

介绍了光学相干层析成像 (OCT)技术的基本原理 ,重点研究了OCT系统的相位调制技术 ,利用自行设计和构建的OCT实验系统进行了有关的实验研究。

谱域光学相干层析成像定量表征皮肤癌组织结构

皮肤癌等疾病的发生严重危害身体健康,为研究皮肤癌组织皮下结构变化与动态监测皮肤癌发生过程对皮肤结构的影响,采用谱域光学相干层析成像(spectral domain optical coherence tomography,SD-OCT)技术研究离体基底细胞癌皮肤组织,建立裸鼠背脊皮翼视窗(dorsal skin fold window chamber,DSFC)黑色素瘤模型.通过层析扫描对病变组织皮下结构进行图像重构,分别获得了皮肤样品一维扫描信号、二维层析图像和三维结构图像.对比分析发现,基底细胞癌皮肤外部形态无明显变化,内部组织存在无散射信号区域,二维层析图像中表现为椭圆形状黑色巢穴.黑色巢穴病灶区位于皮肤表皮下层区域,长度约155.972μm,宽度约150.192μm.同时,通过对DSFC黑色素瘤模型连续11 d的动态监测,发现伴随黑色素瘤细胞的分裂增殖,皮肤表面出现肿瘤状隆起,皮下毛细血管逐渐清晰.在二维OCT图像中,光学系统光束穿透能力受到限制,在肿瘤种植后不同时间节点位置的层析成像深度呈现衰减区域,而且皮肤层OCT信号增强,可能因为黑色素瘤的生长并不断向上侵袭所致.实验结果表明,离体基底细胞癌皮肤组织内部形态发生显著变化,出现无OCT信号黑色病灶区域;裸鼠在体黑色素瘤的动态发展对皮肤组织产生影响,不同的时间节点,皮肤层具有不同的OCT影像表现.该研究为基底细胞癌的诊断和治疗提供了图像和数据依据,同时动态监测黑色素瘤过程也对皮肤癌病变过程研究具有重要意义.

光学弱相干层析成像进展

光学弱相干层析成像技术结合了共焦、弱相干、光外差及扫描层析成像等技术的优点，可实现无损伤、在体检测，具有较高的探测灵敏度和分辨率，可望在生物组织活检中获得广泛应用。本文在讨论ＯＣＴ基本原理的基础上，介绍了ＯＣＴ系统的若干应用，如龋齿、体内器官粘膜的成像检测和对血管结构与血流动力学的成像检测等。

提高光学相干层析成像纵向分辨率的方法

光学相干层析成像技术是一种新型的成像技术，能实现对活体生物组织（透明和不透明）非接触、无伤害、高分辨率的体内断面成像。光学相干层析成像利用相干门技术，其纵向分辨率取决于光源的相干长度，要进一步提高它的纵向分辨率必须从光源入手，本文对采用不同光源提高光学相干层析成像纵向分辨率的方法进行了详细的讨论。

一种高速的光学相干层析成像系统

基于迈克尔逊干涉原理的光学相干层析成像技术 (OCT)是近年来发展起来的一种新型的成像技术 ,其显著特点是具有高分辨率、非侵入性。传统的 OCT系统通常采用点扫描方式获取二维图像 ,其速度较慢 ,限制了系统的实时探测。介绍了一种高速的光学层析成像系统 ,即以线扫描方式代替点扫描 ,这种方法可将扫描速度提高两个数量级 ,能实现在体实时探测 。

基于光学相干层析成像技术的小鼠表皮厚度的无损测量及分析

光学相干层析成像技术(optical coherence tomography,OCT)在研究活体皮肤的表皮和真皮上层方面是一种很有潜力的手段。本文以小白鼠为研究对象,脱毛后,采用OCT系统对同一部位的小鼠皮肤在制作切片过程中(活体、离体、固定24 h后)进行成像跟踪,分别获得OCT强度图中第一强度峰到第一个波谷,以及第一、二强度峰之间的距离,比较两种结果和组织学的对应情况,并分析其原因,同时关注切片过程中各种物理、化学因素对皮肤各层厚度的影响,研究了OCT图像的各个反射峰与实际皮肤的结构之间联系。

光学相干层析成像技术的发展、应用与研究现状

光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)是在光学低相干干涉的基础上发展起来的一种光学成像技术,能够对生物组织和其他散射介质进行高分辨率的快速横断面层析成像。本文对OCT技术的发展进行了概述,介绍了OCT技术的在不同领域的应用,并对该技术的研究现状及存在的问题进行了分析。

基于嵌入式光学相干层析成像控制系统设计

为了实现低成本、小型化的光学相干层析成像(OCT)控制系统的设计,在分析了该系统的原理和控制信号的逻辑关系的基础上,创新地将快速扫描延迟线的振镜驱动信号,位相调制器的高频激励信号,电控位移台控制信号以及信号放大滤波电路等集成于一个嵌入式OCT控制系统中。测试结果表明,该OCT控制系统产生的各种控制信号能够满足OCT系统实际工作的要求。

眼检光学相干层析成像系统及实验研究

眼检光学相干层析 (opticalcoherencetomography)成像技术是一种新型成像方法 ,本文阐述了OCT系统的基本原理、组成、建立了一种相干成像实验装置 ,用该实验装置得到了纵向分辨率为 10 μm的实验结果 ,最后 。

基于光学相干层析的生物3D打印人工皮肤量化分析

对人工皮肤3D特征的无损定量检测分析,是研究皮肤打印和诱导培养技术须解决的关键问题。利用谱域光学相干层析成像(SD-OCT),对生物3D打印人工皮肤进行无损成像和量化分析。基于光学相干层析成像(OCT)强度信号的自适应峰值检测算法,量化皮肤3D厚度分布和粗糙度变化,通过计算不同位置的皮肤整体厚度及其波动,定量可视化皮肤的空间分辨结构特征。OCT成像人工皮肤的结构特征与切片的苏木精伊红(H&E)染色结果一致,两者实测皮肤整体厚度差异最大为3.59μm,可验证该方法的可行性和准确性。通过SD-OCT对人工皮肤在培养周期内的持续检测,2D人工皮肤厚度分布检测可以展示皮肤在不同培养时间的厚度增长曲线,而3D空间分辨厚度分布图和表面粗糙图谱能更直观地显示皮肤生长状态。量化统计结果表明,在气液培养过程中,人工皮肤的整体平均厚度不断增长并趋于稳定,皮肤成熟时整体平均厚度为83.91μm;皮肤表面粗糙度随角质化程度变化先减后增。基于OCT强度信号量化分析的方法能真实有效反映生物3D打印人工皮肤的结构参数变化,可为人工皮肤制备过程中的质量评估提供一种可靠的监测手段。

光学相干成像结合反射光谱技术对小鼠烫伤模型的评估

光学相干层析成像（OCT）和反射光谱技术用于精确地评估小鼠烫伤模型。在相同作用时间不同温度下,皮肤厚度呈线性增加;皮下肌肉组织拟合吸收系数和斜率呈V字型变化,在80℃时,处在最低处;在65~85℃时,光谱一次微商的波峰与波谷明显分离,85℃之后这种能力逐渐减弱;色坐标值中,红色数值在60~70℃和90~95℃两个温度之间急剧减小,代表绿色数值一直缓慢减小,而蓝色数值增加。相同温度不同热作用时间下,皮肤的厚度略微减小;拟合吸收系数在热作用少于20 s时间内数值较大,在30 s后数值较小;构造的斜率变化很小;色坐标值在作用时间超过20 s时,变得相对稳定。以上参数主要发生在作用时间为10 s,超过这个时间,变化相对很小。这些变化能够反映出皮肤和皮下组织在热作用下,充血带、水肿瘀滞带和凝固带的形成和转化。这两种技术结合能够为临床提供一种实时的、低消费的、非侵入的在体的烫伤检测的新的光学活检手段。

基于光纤型偏振敏感光学相干层析成像的猪皮烧伤多参量成像分析

皮肤烧伤是一种常见的皮肤疾病,对皮肤烧伤程度的判别对于后续的治疗具有重要意义。光学相干层析技术是一种具有非侵入性、无损伤性和高分辨率等特点的光学检测技术。偏振敏感光学相干层析成像(PS-OCT)具有传统光学相干层析成像没有的双折射信息对比度,能够对病变皮肤进行高分辨率高对比度的实时三维成像。为推动PS-OCT在烧伤诊断中的临床应用,发展了一种简单紧凑且灵活高效的基于扫频光源、单模光纤和圆偏振态输入的PS-OCT技术,对离体猪皮组织进行了烧伤成像研究,并通过直方图相关性算法获得了图像的差异性量化指标。实验结果表明,与正常的皮肤组织相比,烧伤皮肤组织的胶原蛋白受高温影响后产生了明显的双折射变化。利用偏振均匀度(DOPU)、累积相位延迟(CPR)、Stokes偏振参数等,可以明显观察到烧伤后的皮肤组织变化。研究表明,该PS-OCT技术在烧伤诊断中具有很大的应用潜力,可以辅助医生进行烧伤程度的判断。

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.

激光散斑成像和光学相干层析成像用于皮肤微血管无创检测的基础研究

目的：利用激光散斑成像（LaserSpeckleImaging，LSI）和光学相干层析成像（OpticalCoherenceTomography，OCT）对动物皮肤微血管的相关参数进行无创测量，对比两种成像技术的检测结果，并对影响LSI系统测量的相关因素进行分析。

基于成像光谱仪的频域OCT的实验研究

针对传统点扫描OCT系统的成像速度对OCT在实际研究和应用中的影响,本文提出并搭建了一种高速无扫描频域OCT系统,对该系统的成像分辨率、探测深度与各种噪声进行分析,并提出一种新的消除背景噪声的方法。该系统根据频域OCT和成像光谱仪的基本原理和工作特性,采用一种新的干涉光路以线聚焦方式对样品进行高速数据采集。实验结果表明,这种系统无需任何扫描装置就可得到二维层析图像,在对载玻片8mm宽度范围成像时,其速度比传统点扫描方式快两个数量级;利用文中提出的数据处理方法成功将背景噪声消除。

维生素C对光化学法诱导皮肤光损伤的光保护作用:OCT定量研究

8-甲氧补骨脂素(8-MOP)联合UVA辐射(即光化学疗法PUVA)因诱导皮肤光损伤的副作用,常被用于实验动物皮肤光损伤模型的构建。为研究维生素C(Vc)对皮肤光损伤的保护效应,本研究在Balb/c小鼠背部皮肤涂抹0.1%8-MOP溶液1h后进行UVA辐照(10 J/cn2)。然后分别涂抹7.5%、15%和30%浓度的Vc溶液的进行光保护治疗,利用光学相干层析成像分析皮肤厚度和光信号衰减的变化,从而评估Vc对皮肤的光保护作用。结果显示,相对于溶媒组,Vc治疗组皮肤厚度减小,光衰减系数增加,其中15%效果尤为明显结果表明,局部涂抹Vc溶液具有一定的光损伤保护效应。

光子嫩肤热损伤的光学相干层析成像动态监控

提出了一种基于光学相干层析成像(OCT)的动态监控光子嫩肤热损伤的系统。利用OCT测试系统的非入侵性无损检测的技术特点进行实时测量光子嫩肤治疗过程中皮肤的光学参数,并根据所获得的光学参数变化量来反映热损伤程度。采用小鼠动物模型,并用不同剂量的激光照射小鼠背部皮肤,得到了皮肤组织的衰减系数将随着光剂量的增大而减小的关系。实验结果表明,衰减系数的变化量反映了热损伤的严重程度。

皮肤影像技术在鳞状细胞癌诊疗中的研究进展

皮肤鳞状细胞癌是仅次于基底细胞癌的第二常见的皮肤恶性肿瘤。虽然鳞癌的金标准是组织病理学检查,但病理组织取材会给患者造成创伤,因此光学无创诊断技术得到越来越多的关注。本文综述了近年来皮肤镜、高频超声、反射式共聚焦显微镜、皮肤光学相干层析成像技术等皮肤无创影像技术在皮肤鳞状细胞癌诊疗的研究进展。

基于光开关的单光谱仪频域偏振光学相干层析成像系统

提出一种基于光开关的单光谱仪频域偏振光学相干层析成像(PSOCT)方法。在参考臂通过1×2路光开关把参考光分成两路,并在其中一路光路中放置1/4波片(QWP),从而在参考臂构建出一对正交的偏振光。利用光开关进行参考臂正交偏振光不同通道的选择,水平和垂直偏振光轮流返回与样品光发生干涉,实现偏振干涉信息的分时探测,再通过探测到的两路偏振干涉信息计算得到测量样品的相位延迟图以及强度图。本文方法实现了偏振光学相干层析成像系统的单光谱仪探测,得到了离体鸡脚蹄筋组织的强度图以及相位延迟图,能够实现高速偏振成像。