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SS-OCT成像 | OCTLIGHT高速扫频光源助力眼科快速成像!
点击次数:60 发布时间:2022-06-13
栏目导语

近年来,随着老龄化社会的到来以及用眼习惯的改变,眼底病、屈光不正、青光眼、视网膜病变等词汇频繁进入我们的视野。目前,我国已有超过4000万的眼底病患者,患者总数居高不下如何筛查、评估和诊疗眼科疾病,让万千患者守住光明、并自由地享受生活?这也是实现“十四五"全国眼健康规划的重要一环。


想要实现对眼科疾病的早诊早治,很大程度上基于眼科影像学的发展。


我国眼科影像技术如今已有70余年发展史,从眼底血管造影到眼部超声检查,从眼底照相机到MRI,尤其是OCT的出现…无不促进了眼科诊疗水平的整体提高。但全民眼健康仍任重道远。


凌云光拥有丰富视觉技术积累和久经验证的应用经验,为此,我们发起了《眼科影像新势力》专栏,一方面用以展示眼科影像前沿技术、先进器件和优选解决方案,助力眼科从业者更好地理解眼科成像的奥秘,另一方面也将聚焦眼健康分享科普干货,帮助眼视光患者更好保护眼睛。“Better Vision,Better Life",让眼科成像的先进成果能够惠及到更多的人。


守护“睛"彩“视"界,这一期看SS-OCT成像技术。


在上一期,我们介绍了三代OCT成像技术及其区别——OCT成像 | 每一双眼睛背后的“光明守护者"。从表中可以看到,相较于TD-OCT、SD-OCT两种方式,SS-OCT在穿透深度及速度的参数方面明显有优势。



TD-OCTSD-OCTSS-OCT
穿透深度一般(数mm)一般(数mm)高(>10mm)
光源中心波长840nm840nm1060nm或更高
频谱分辨率/低(0.05~0.1nm)高(0.01nm)
轴向分辨率3~5um3~5um5~8um
速度(A-scan)低(数KHz)中(数十~百KHz)数百~千KHz)
价格


SS-OCT,宽光谱范围下快速稳定扫描


结合了TD-OCT、SD-OCT各自的优点,SS-OCT将光谱信息进行时间编码,技术的核心是采用了高速扫频光源


扫频光源的特点是在整个扫频周期表现为一定光谱宽度的光,在每个瞬时时刻发出的光为准单色光,在扫频正程阶段,波长由短到长随时间进行扫描。也就是说,它是一种可调谐光源,每次发射一个波长,在很宽的光谱范围内快速的进行扫描。SS-OCT在光源处就实现了光谱的空间解析,所以探测装置就可利用单点平衡探测器按时间顺序接收干涉信号。


一个典型的SS-OCT系统如下图所示:

SS-OCT系统,在组成上与之前介绍的SD-OCT有相似性,最大的不同是采用的光源不一样,其次是采用平衡探测器加采集卡替代SD-OCT中的光谱仪。对于一个SS-OCT系统来说,追求的核心指标是理论探测深度和轴向分辨率


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影响SS-OCT结果的四大因素

在眼科的实际应用中,追求更深的探测深度以及更小的轴向分辨率。这两个指标是与扫频光源有着强相关的关系。光源中心波长、光源扫描速度、光源带宽以及光强都会给结果造成影响。


  • 中心波长方面:SS-OCT通常采用中心波长1060nm的扫频光源,这样由于1060nm的光波长更长,穿透性更好,能探测更深层的眼底信息。而1310nm、1550nm以及更长波长的光源由于吸收效应导致只能对眼前节进行断层成像,无法深入探测眼底的情况。

  • 扫描速度方面:扫频光源速度直接影响SS-OCT的A-Scan速度,这也直接带来的是眼断层图像采集的效率

  • 光源带宽:光源带宽既影响理论扫描深度也影响轴向分辨率,大的光源带宽带来高轴向分辨率及短的扫描深度,反之亦然

  • 光强:由于眼睛对光的散射程度在大约-36dB到-40dB之间,也就是几千分之一到万分之一,这对光源光强提出了更高的要求,只有具备足够的功率,既能穿透到组织的合适的深度,保证光在被样品散射后返回的后向散射光能够被探测器检测到,以重建出高质量的生物组织图片。同时,又不会对人体产生损伤。


SS-OCT成像解决方案:OCTLIGHT高速扫频光源

OCTLIGHT专注于用于OCT成像系统的高速扫描激光器。CALIPER-HERO具有高效、紧凑的设计,具有快速 MHz 波长扫描功能,可以得到快速和稳定的扫描速度,足够宽的带宽和足够纯净的光谱,高分辨率和高帧率3D成像等应用场景下的理想选择,可用于眼科疾病诊断。


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CALIPER-HERO


产品特点:

  • 中心波长:1060nm±10nm

  • 扫描范围:40-50nm

  • 光强:15-50mW

  • 双向扫描速度:1700KHz

  • 相干长度:100mm 


END



SS-OCT成像技术的发展,对眼科诊疗有至关重要的作用如您对SS-OCT成像技术或者眼科影像感兴趣,欢迎垂询!



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