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%。

光学相干层析系统噪音分析(Ⅱ)——时域OCT和频域OCT

本文作为前文《光学相干层析系统噪音分析(I)》的后续,对时域OCT和频域OCT的噪音和灵敏度进行了详细的分析和计算,证明与时域OCT系统不同,频域OCT系统的信噪比与光源带宽和纵向扫描深度无关,频域OCT系统可以在高速率图像采集的情况下仍然保持探测系统的大动态范围.

频域OCT测量正常学龄期儿童黄斑区视网膜厚度

目的应用频域OCT测量正常学龄期儿童的黄斑区视网膜厚度。方法选取6~12岁儿童108人,以最佳矫正远视力≥1.0、最佳矫正近视力Jr1、球镜屈光度范围(-1.00^+1.00 D)、柱镜屈光度范围(-1.00^+1.00 D)为纳入标准,最终选取213眼。应用Cirrus HD-OCT的200×200扫描模式和512×218扫描模式对受试者双眼黄斑区视网膜进行检查,测量黄斑中心视网膜厚度(central subfield thickness,CST)、黄斑区视网膜容积(macular volume,MV)、黄斑区平均视网膜厚度(average macular thickness,AMT)及九分区模式视网膜厚度。结果两种扫描模式下黄斑区视网膜厚度值差异均无统计学意义(均为P>0.05)。左右眼差异无统计学意义(均为P>0.05)。男童CST(240.68±16.57)μm厚于女童(234.51±18.65)μm(P=0.040),且男童内环各分区视网膜厚度均厚于女童(均为P<0.05)。结论本研究应用HD-OCT测量正常儿童AMT,为确定国人学龄期儿童AMT正常值及疾病诊断提供参考,提示临床注意性别差异。

三维频域OCT在鉴别诊断黄斑裂孔中的分析应用

目的:三维频域OCT鉴别黄斑全层裂孔,板层裂孔,假性黄斑裂孔。方法:对53例58眼临床直接或间接眼底镜及三面镜检查疑似或诊断为黄斑裂孔者进行3D频域OCT及2D-OCT,或FFA鉴别分析。结果:本组病例使用3D频域OCT的诊断符合率为100%。结论:三维频域OCT可直观的显示黄斑裂孔的三维结构,对不同类别黄斑裂孔视网膜神经纤维层,感光细胞层,视网膜色素上皮层厚度进行更准确的测量,全面直观的观察不同类别黄斑裂孔的病变层次和病理形态学变化,极大地提高了诊断鉴别的准确性和工作效率。

采用频域OCT观察糖尿病患者早期黄斑区视网膜结构的变化

目的探讨糖尿病患者黄斑区视网膜结构变化的频域OCT(Cirrus HD-OCT)特征,将其测量参数与正常人群的测量结果进行比较。方法回顾性分析了由Cirrus HDOCT测量的糖尿病患者黄斑区视网膜的结构参数。将糖尿病患眼分为了存在糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)组和不存在DR组(NDR组),纳入与糖尿病患者年龄和性别分布相匹配的健康对照者(对照组),并对三组的黄斑区神经纤维层和神经节细胞-内丛状层(ganglion cell-inner plexiform layer,GCIPL)厚度等参数进行比较。结果本研究纳入了42例(42眼)2型糖尿病患者(DR组26眼,NDR组16眼),以及30例健康对照者(30眼;对照组)。DR组的GCIPL为(77.2±8.7)μm,NDR组为(79.4±11.3)μm,均小于对照组的(83.2±7.6)μm(均为P<0.05)。DR组的最小GCIPL为(65.4±9.3)μm,NDR组为(69.7±7.6)μm,均小于对照组的(76.2±9.2)μm(均为P<0.05)。黄斑区各个扇形区域GCIPL厚度中,DR组的上方、鼻侧和下方区域,以及NDR组的鼻下和下方区域明显变薄,与对照组相比差异均有统计学意义(均为P<0.05)。DR组和NDR组之间的GCIPL厚度相近,差异均无统计学意义(均为P>0.05)。DR组、NDR组和对照组的黄斑区神经纤维层厚度相近,差异均无统计学意义(均为P>0.05)。结论糖尿病患者在DR出现之前就已经出现了GCIPL的变薄,频域OCT可被用于监测糖尿病患者早期出现的视网膜神经退行性改变。

在多层介质中的频域OCT蒙特卡罗仿真

选择多层介质作为样品,根据波恩一阶近似理论建立了单次散射的无限细直光束频域OCT模型,并分析了散射积分方程很难得到精确解的原因。蒙特卡罗仿真结果表明,一类和二类光子出射后在空间的分布存在着一定的差异,通过调整接收器的面积,可以在一定程度上很好地抑制二类光子,尽可能多地接收一类光子;通过分析时域OCT与频域OCT的区别,进一步确立了频域OCT的优势地位;通过改变复杂生物组织的模型结构,对由于能量衰减而造成的图像灰度失真做了近似的补偿。

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.

频域OCT在观察原发性开角型青光眼病情进展中的作用

目的:通过观察频域OCT(spectral domain optic coherence tomography SD-OCT)与视野的相关性,评估其在监测原发性开角型青光眼(primary open angle glaucoma,POAG)病情进展方面的作用。方法:回顾性分析。选取2010-01/2016-06在我院就诊的POAG患者48例48眼。随访时间14~62mo。对随访起点及终点的SD-OCT及视野参数进行总结,计算差值。根据视野平均缺损(mean deviation,MD)下降程度(MD下降-2d B)分为视野无进展组及视野进展组。两组SDOCT各参数的差值与MD差值进行相关性分析。并通过绘制受试者工作特征(ROC)曲线评价SD-OCT各参数对视野进展的评估价值。结果:视野无进展组25眼,视野进展组23眼。视野无进展组中SD-OCT各参数与MD均无显著的相关性。视野进展组中,盘沿体积(rim volume)(r=-0.5997,P=0.0007)、杯盘横比(C/D vertical ratio)(r=-0.6309,P=0.0003)、视网膜神经纤维层(retinal nerve fiber layer,RNFL)(r=0.4201,P=0.0260)及节细胞复合体(ganglion cell complex,GCC)(r=0.7080,P<0.01)与MD变化有显著的相关性。通过绘制ROC曲线,发现GCC与MD的变化具有较好的符合性(P=0.013)。结论:SD-OCT作为客观的视网膜检查方法,部分指标能够准确地反映视功能的损害,为POAG病情进展监测提供了新的方法。

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。

频域OCT对原发性闭角型青光眼的诊断价值

目的观察频域OCT(spectral domain optic coherence tomography SD-OCT)各参数对不同类型原发性闭角型青光眼(primary angle closure glaucoma PACG)的诊断价值。方法选取2014年1月~2016年12月在笔者医院就诊的PACG患者108例108眼,其中急性原发性闭角型青光眼(acute primary angle closure glaucoma,APACG)56例56眼,慢性原发性闭角型青光眼(chronic primary angle closure glaucoma,CPACG)52例52眼及健康人30例60眼进行SD-OCT检查,测量视盘形态学参数、整体平均RNFL(retinal nerve fiber layer,RNFL)厚度、上方平均RNFL厚度、下方平均RNFL厚度、整体平均GCC(ganglion cell complex,GCC)厚度、上方平均GCC厚度、下方平均GCC厚度。测量结果通过ROC(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析判断频域OCT各指标对PACG的诊断价值。结果在APACG组中,除上方平均GCC外(AUC=0.621,P=0.030),其他各SD-OCT参数均无明显的诊断意义,敏感度19.2%~35.7%。在CPACG组中,除视盘面积(AUC=0.468,P=0.561)外,其他各SD-OCT参数对于CPACG均有较高的诊断价值(P<0.01),其中除视杯面积(AUC=0.772)和视杯容积(AUC=0.736)外,其他各参数的的AUC均在0.8以上,敏感度为55.4%~82.8%,提示SD-OCT对CPACG有较高的诊断价值。结论作为客观的形态学检查方法,SD-OCT能够敏感的监测到视盘及视网膜神经纤维层损害的改变,APACG及CPACG虽同属于闭角型青光眼,但其临床表现及病情转归都有很大的不同。在OCT的形态学检查方面,也有不同的表现。OCT的表现为分析不同类型青光眼病情提供了有力的形态学依据。

频域OCT检测早期原发性开角型青光眼视盘参数与视野缺损的相关性

目的使用频域光学相干断层扫描(OCT)检测早期原发性开角型青光眼(POAG)视盘参数与视野平均缺损(MD)的相关性,评估频域OCT检测视盘参数在POAG早期诊断中的价值。方法正常人55例(55只眼)及早期POAG患者55例(55只眼)。采用Cirrus SD-OCT和Synemed EP-930自动视野计分别进行视盘形态和视野检测。OCT检测采用optic disc cube 200×200模式,评估数据包括视盘面积、盘沿面积、平均杯盘比、垂直杯盘比及视杯容积。视野检测采用Synemed EP-930自动视野计30°-2程序。比较2组间视盘参数的差异,分析早期青光眼组MD数值与Cirrus SD-OCT视盘参数的关系。结果早期POAG组与正常组之间的视盘参数比较,除视盘面积外其余参数均存在统计学意义的差异(P<0.001)。早期POAG组盘沿面积与视野MD相关性最好(r=0.561,P<0.001)。结论频域OCT检测的视盘参数在POAG早期诊断中具有重要价值。

频域OCT的背向散射率补偿

针对频域OCT中背向散射光的强度随探测深度加深而急剧减弱,从而导致最后的组织成像模糊不清的现象,提出了一种对不同探测深度图像灰度补偿的方法。该方法通过补偿样品每层析面的入射光功率与背向功率散射率,来得到样品每层析面图像的真实灰度,提高了OCT图像质量。以理想的、由多层均匀介质组成的组织模型为基础,深入剖析了影响深度图像灰度的主要因素。通过建立以多层盖玻片为被测物体的频域OCT系统,得到多层盖玻片的深度图像。在对以盖玻片为被测物体的前提下,得出逐层深度图像灰度补偿的公式。并将理论补偿和实验系统的复杂情况相结合,对深度灰度图像进行入射和出射光强的补偿。实验结果证明这种补偿法是一种有效可行的补偿方法。

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。

特发性黄斑裂孔手术前后光感受器变化在频域OCT中的观察

目的通过频域光相干断层扫描(SD-OCT)观察光感受器内外节在特发性黄斑裂孔手术前后的变化。方法前瞻性对比分析23例(25只眼)确诊并接受玻璃体手术治疗的特发性黄斑裂孔患者的临床资料,采用Topcon公司Version 3.21型频域OCT测量并对比分析手术前后水平方向上光感受器内外节缺失区直径(diameter of IS/OS absence,DIOA)的变化。结果手术后有18只眼黄斑裂孔闭合,裂孔封闭率为72%。术前DIOA为(551～2900)μm,平均(1933.16±650.80)μm;术后12月DIOA为(412～2811)μm,平均(1329.20±780.13)μm。经配对样本的t检验,术前DIOA与术后DIOA之间不存在相关关系(r=0.37,P=0.069),手术前后差异有显著性意义(t=3.73,P=0.001)。结论频域OCT能清晰观察视网膜IS/OS层的结构,特发性黄斑裂孔患者术后水平方向上光感受器内外节缺失区直径较术前明显减少。

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.

频域OCT在玻璃体腔注射曲安奈德治疗黄斑水肿中的临床应用

目的通过频域OCT观察玻璃体腔注射曲安奈德(TA)治疗黄斑水肿的临床疗效。方法回顾性分析46例眼科常规检查及经FFA和频域OCT查均确诊为黄斑水肿,视力≤0.6,黄斑中心凹厚度(CMT)≥250μm的患者46只眼纳入观察,进行玻璃体腔注射TA(4mg,0.1mL)治疗。比较治疗前和治疗后1d及1,2,4,8,12,24周最佳矫正视力(BCVA)改变;治疗前和治疗后1,2,4,8,12,24周的黄斑中心凹厚度(CMT)、黄斑中心容积(CMV)、黄斑区平均厚度(AVG)的改变。结果在治疗后视显提高,术后各时间点(P=0.000)均具有统计学意义,BCVA各点分别为:4周(0.3916±0.2564);8周(0.5668±0.1835);12周(0.5314±0.1996),视力基本持平,24周(0.3853±0.2024)缓慢下降。CMT方面,较基线比,在治疗后CMT明显降低,术后各时间点(P=0.000)均具有统计学意义。与基线相比,CMV、AVG两具有显著改变。BCVA分别与CMT、CMV、AVG呈负相关。结论玻璃体腔注射TA治疗黄斑水肿均可明显改善,减轻黄斑水肿。BCVA分别与CMT、CMV、AVG呈负相关,CMV、AVG也可反映治疗效果。

频域OCT在玻璃体腔注射曲安奈德治疗视网膜静脉阻塞继发黄斑水肿中的临床应用

目的通过频域OCT观察玻璃体腔注射曲安奈德(TA)治疗视网膜静脉阻塞继发黄斑水肿的临床疗效。方法回顾性分析38例眼科常规检查及经FFA和频域OCT查均确诊为视网膜静脉阻塞继发黄斑水肿,视力≤0.6,黄斑中心凹厚度(CMT)≥250μm的患者38只眼纳入观察,进行玻璃体腔注射TA(4 mg,0.1 mL)治疗。比较治疗前和治疗后1d及1,2,4,8,12,24周最佳矫正视力(BCVA)改变;治疗前和治疗后1,2,4,8,12,24周的黄斑中心凹厚度(CMT)、黄斑中心容积(CMV)、黄斑区平均厚度(AVG)的改变。结果在治疗后视显提高,术后各时间点(P=0.000)均具有统计学意义,BCVA各点分别为:4周0.4283±0.1657;8周0.6216±0.1527;12周0.6194±0.1893,视力基本持平,24周0.4017±0.1384缓慢下降,术后1周有24例视力提高大于3行。CMT在治疗后明显降低(P=0.000),均具有统计学意义。与基线相比,CMV、AVG两具有显著改变。BCVA分别与CMT、CMV、AVG呈负相关。结论玻璃体腔注射TA治疗视网膜静脉阻塞继发黄斑水肿均可明显改善,减轻黄斑水肿。BCVA分别与CMT、CMV、AVG呈负相关,CMV、AVG也可反映治疗效果。

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。

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。

频域OCT在眼后节病变诊断中的作用

频域OCT已成为目前眼科临床不可缺少的检测设备,其具有高分辨率、高像速、快速图像采集、三维技术和精确软件处理功能,能清晰地显示视网膜10层结构,提供准确测量数值,对活体视网膜及黄斑病变检测与组织病理学检查水平近乎一致。目前,频域OCT技术在眼底疾病诊断中的应用范围正在进一步拓宽,对提升眼后节疾病的诊断水平发挥了积极的作用。