光學(xué)相干断层扫描(英文(wén): Optical Coherence Tomography,简称OCT)是一种光學(xué)信号获取与处理(lǐ)的方式,它通过扫描振镜对光學(xué)散射介质如生物(wù)组织等进行扫描,获得分(fēn)辨率可(kě)以达到微米级的三维图像。光學(xué)相干断层扫描技术利用(yòng)了光的干涉原理(lǐ),通常采用(yòng)近红外光进行拍照,选取较長(cháng)光線(xiàn)的波長(cháng)可(kě)以穿过扫描介质一定的深度,产生拥有(yǒu)微米级分(fēn)辨率的活體(tǐ)组织形态图像。商(shāng)业光學(xué)相干断层扫描系统有(yǒu)多(duō)种应用(yòng),包括艺术品保存和诊断设备,以及眼科(kē)中获取视网膜的细节图像等。
光學(xué)相干断层扫描可(kě)以获得透明或者不透明物(wù)质的表面以及次表面图像,通过组织对光線(xiàn)的反射来提供截面图像。由于采用(yòng)了波長(cháng)很(hěn)短的光波作為(wèi)探测手段,它可(kě)以达到很(hěn)高的分(fēn)辨率。主要优点有(yǒu)不需要制备样品、无离子辐射、可(kě)对活體(tǐ)组织成像、分(fēn)辨率可(kě)达微米级、对组织形态迅速和直接成像等。
眼科(kē)的应用(yòng):OCT是一种新(xīn)的光學(xué)诊断技术,可(kě)进行活體(tǐ)眼组织显微镜结构的非接触式和非侵入性断层成像,其轴向分(fēn)辨率可(kě)达10um ,穿透深度几乎不受眼透明屈光介质的限制,可(kě)观察眼前节和眼后节的形态结构,在眼内疾病尤其是视网膜疾病的诊断。
病理(lǐ)科(kē)的应用(yòng):OCT在高密度数据存储中可(kě)实现多(duō)层光學(xué)存储和高探测灵敏度,其中最重要的应用(yòng)之一是探测人體(tǐ)软组织的早期癌变,OCT依据癌变组织与健康组织不同的光谱特性和结构,得到组织清晰的像,通过计算机信号处理(lǐ)实时而准确地进行诊断。
非医學(xué)领域的应用(yòng):随着 OCT 技术的发展,它的应用(yòng)也在向其他(tā)领域推进,如测量位移传感器、薄底片的厚度以及其他(tā)可(kě)以转换成位移的被测物(wù),测量高散射聚合物(wù)分(fēn)子的残余孔隙、纤维构造和结构的完整性,测量材料的镀层,以及对复合材料和陶瓷材料进行无损伤的检测等。
上图是典型的单点光學(xué)相干断层扫描的光學(xué)设备,扫描照射在样品上的光束可(kě)以以微米级的分(fēn)辨率和无损的方式重建样品的截面图,深度最深可(kě)达3mm。