频域光学相干层析成像系统设计及其应用研究
随着人们对医疗成像领域的要求越来越高，20世纪90年代，一种结合光学与计算机科学的成像技术—光学相干层析成像技术（OpticalCoherenceTomography,OCT）应时而生。OCT是在低相干干涉理论的基础上建立起来的，它通过分析被测样品和参考臂的返回干涉光，可以实时的构建出被测物体的层析图像，并且由于采用的是近红外光源进行光学成像，相比于CT和MRI等，OCT可以实现高分辨无损检测。 OCT在提出初期都是基于时域的OCT（TimeDomainOpticalCoherenceTomography,TD-OCT），随着科学家们对光学的理解日益加深，频域OCT(Frequency-DomainOpticalCoherenceTomography,FD-OCT）逐渐取代了时域OCT,FD-OCT又分为谱域OCT（Spectral-DomainOpticalCoherenceTomography，SD-OCT）以及扫频OCT（SweptSourceOpticalCoherenceTomography,SS-OCT）。除此之外，多种功能型OCT，多模态OCT，结合组织光透明技术成像的OCT系统也陆陆续续被提出，在医学成像领域获得了极佳的研究成果。 本课题主要是围绕SD-OCT系统以及SS-OCT系统的搭建以及眼科成像应用方面来展开，主要是结合组织光透明技术，在眼科OCT成像深度上进行拓展。本课题的研究内容及创新成果列举如下： （1）对SD-OCT成像基础理论做了细致的研究，对系统的构造进行了详细的分析，在此基础上，设计并搭建了一套SD-OCT系统，系统的中心波长为840nm，带宽为51nm，最大成像速率为70kHz，纵向分辨率6.1μm，最大成像深度为7.1mm。 （2）对SS-OCT成像基础理论做了细致的研究，对系统的构造进行了详细的分析，在此基础上，设计并搭建了一套SS-OCT系统，光源的中心波长为1310nm，带宽为80nm，成像速率为100kHz，纵向分辨率为9.4μm，最大成像深度为9.6mm。 （3）对眼调节理论以及眼眶内组织疾病进行了基础研究，并结合组织光透明技术（TissueOpticalClearing,TOC），对离体和在体兔眼睛的眼后节进行了光学透明处理。其中，我们通过SS-OCT系统观测到了TOC技术对OCT眼前节成像深度的拓展效果，为OCT在眼调节测量的应用种提供了新的测量手段。我们通过SD-OCT系统获得了兔眼后节成像深度拓展的照片。实验通过球后注射方法，首次将TOC应用到在体眼底，获得了眼后节透明图像以及眶内组织间隙的组织图像。这为OCT在眼底深处疾病的诊断，尤其是框内肿瘤的早期诊断提供了一种全新的可能性。
光学相干层析成像技术;组织光透明技术;成像深度拓展;眼调节理论;眶内肿瘤
上海应用技术大学
硕士
机械电子工程
戴翠霞
2020
中文
TH77;TP391.41
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）