1、光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)簡介，2015年1月，1，內(nèi)容，技術(shù)簡介，應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展方向，市場(chǎng)前景結(jié)論，2，技術(shù)簡介，1，光學(xué)相干斷層掃描2，什么是光學(xué)相干斷層掃描3，光學(xué)相干斷層掃描4的工作原理，光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)5的優(yōu)點(diǎn)，光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)的應(yīng)用，3，1，光學(xué)相干斷層掃描的出現(xiàn)，原始疾病診斷方法：超聲，x光透視，計(jì)算機(jī)斷層掃描都屬于侵入性醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)。它給受試者帶來了痛苦，同時(shí)也存在準(zhǔn)確性低、輻射大、速度慢的缺點(diǎn)。針對(duì)上述問題，光學(xué)相干層析技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。光學(xué)相干斷層掃描是光學(xué)相干斷層掃描的全稱，是一種高分辨率、非接觸式的生物組織成像技術(shù)，類似于超聲波，但使用光而不是聲波來產(chǎn)生圖像。光在樣品內(nèi)部

2、被散射，然后被處理以形成高分辨率和深度的圖像來分析內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，這是沒有物理接觸的活體。橫向掃描可以快速獲得分辨率超過10微米的無創(chuàng)二維和三維圖像。光學(xué)相干斷層掃描的工作原理，當(dāng)光束照射到要成像的組織或標(biāo)本上時(shí)，光束在不同的距離被微結(jié)構(gòu)反射，通過測(cè)量反射光的時(shí)間延遲，可以無創(chuàng)地測(cè)量組織或標(biāo)本的縱向內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在不同的橫向位置進(jìn)行連續(xù)的縱向距離測(cè)量，然后將獲得的信息顯示為二維截面圖像。7、6、4、OCT技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，操作簡單，易于掌握，患者一般不需要在檢查前做準(zhǔn)備，不需要放療，不需要對(duì)患者進(jìn)行干預(yù)，檢測(cè)靈敏度高，檢查快速，方便，分辨率高，定量分析，7、5、OCT技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)各種微小病變，輔助診斷

3、，確定病變的位置，并測(cè)量病變的厚度，用于疾病的隨訪，療效的評(píng)價(jià)和發(fā)病機(jī)理的討論，8、應(yīng)采用。光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是眼科：它可以提供顯示視網(wǎng)膜病變的圖像，從而診斷和監(jiān)測(cè)視網(wǎng)膜疾病，如青光眼和黃斑水腫。耳鼻喉科：通過對(duì)表皮和皮下膜的成像，可以提高診斷的準(zhǔn)確性。9、應(yīng)在牙科中使用：光學(xué)相干斷層掃描成像技術(shù)可用于識(shí)別早期齲齒和一些x光和目視檢查無法發(fā)現(xiàn)的牙齦疾病，從而進(jìn)行更有效的預(yù)防程序。10、應(yīng)使用領(lǐng)域，在跨學(xué)科手術(shù)中，光學(xué)相干斷層掃描可以分析腫瘤切除手術(shù)過程中是否有腫瘤。一般來說，外科醫(yī)生在取出腫瘤周圍的組織時(shí)，總是希望去除所有的癌細(xì)胞。切除的腫瘤和周圍組織將被送到病理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行幾周

4、的分析，然后在手術(shù)后作出書面報(bào)告。由于光學(xué)相干斷層掃描圖像在組織學(xué)和病理學(xué)應(yīng)用中具有相同的分辨率，手術(shù)室中的光學(xué)相干斷層掃描系統(tǒng)可以讓外科醫(yī)生準(zhǔn)確地知道在手術(shù)過程中需要去除多少組織以及留下多少安全邊緣。采用這種方法，未感染的組織不會(huì)被誤切除，從而節(jié)省了后續(xù)手術(shù)的費(fèi)用和痛苦。光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)使醫(yī)生能夠?qū)崟r(shí)看到具有組織學(xué)分辨率的圖像，這樣他們就可以在首次進(jìn)行腫瘤切除手術(shù)時(shí)做出更好的決定。動(dòng)脈疾?。簯?yīng)用于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊進(jìn)展的臨床研究，以及介入治療和藥物干預(yù)的一些臨床結(jié)果，以便利用光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)對(duì)治療方案進(jìn)行更深入的評(píng)價(jià)。血管內(nèi)和斑塊表面的許多特殊結(jié)構(gòu)都可以檢測(cè)到，包括血栓、纖維斑塊和夾層

5、、糜爛、潰瘍等。在發(fā)展方向上，當(dāng)光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)首次引入醫(yī)學(xué)成像時(shí)，它是以個(gè)人計(jì)算機(jī)作為系統(tǒng)平臺(tái)的。后來，第二代系統(tǒng)被修改，正在開發(fā)的第三代系統(tǒng)也將改變。許多光學(xué)相干斷層掃描系統(tǒng)制造商已經(jīng)采用或?qū)⒉捎们度胧教幚砥脚_(tái)，該平臺(tái)配備了單核或多核數(shù)字信號(hào)處理器，而不是個(gè)人電腦中使用的通用處理器(GPP)。13，的發(fā)展方向，與傳統(tǒng)的工作模式相比，DSP可以實(shí)現(xiàn)更高的信號(hào)處理效率每毫瓦的功耗，這意味著使用可編程算法就可以獲得精確的結(jié)果，而不需要使用昂貴的電源和散熱設(shè)備在發(fā)展方向上，基于數(shù)字信號(hào)處理器的片上系統(tǒng)(SoC)可以使功能強(qiáng)大的信號(hào)處理器與具有適當(dāng)數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和存儲(chǔ)接口的系統(tǒng)應(yīng)用處理器共存，從

6、而幫助設(shè)計(jì)人員減小系統(tǒng)尺寸和功耗。使用數(shù)字信號(hào)處理器平臺(tái)可以減小系統(tǒng)的實(shí)際尺寸和功耗，因此在不久的將來將會(huì)出現(xiàn)一種電池供電的便攜式光學(xué)相干斷層掃描系統(tǒng)。像便攜式超聲系統(tǒng)一樣，便攜式光學(xué)相干斷層掃描系統(tǒng)將有助于這項(xiàng)技術(shù)在許多診所和醫(yī)生辦公室廣泛采用。此外，便攜式光學(xué)相干斷層掃描系統(tǒng)將成為醫(yī)療和急救專業(yè)人員應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害和事故的有效即時(shí)診斷工具。在未來新一代光學(xué)相干斷層掃描醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)中，將采用更強(qiáng)大的多核處理器來縮短成像時(shí)間，提高圖像質(zhì)量。用于處理光學(xué)相干斷層掃描圖像的軟件算法的增強(qiáng)功能目前處于開發(fā)階段。一種被稱為全光纖偏振敏感光學(xué)相干層析成像(PS-OCT)的技術(shù)可以使用處理算法來偏振

7、光信號(hào)，以產(chǎn)生具有更高視覺對(duì)比度的圖像。高對(duì)比度圖像可以顯示齲齒中的小孔或微小囊腫和腫瘤。18，發(fā)展方向，OCT的另一個(gè)未來應(yīng)用是可以檢查眼睛中極小的血管，其中OCT可以利用多普勒成像技術(shù)繪制血流圖并估計(jì)血流速度，其原理與超聲相似，但其分辨率較高，可以早期診斷糖尿病和一些眼病。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，截至2010年底，中國只有10多家醫(yī)院有光學(xué)相干斷層掃描檢眼鏡，2011年有50多家醫(yī)院對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了招標(biāo)。表明該設(shè)備已被國內(nèi)醫(yī)院認(rèn)可并逐步投入日常診斷。20，市場(chǎng)前景，但獲獎(jiǎng)設(shè)備都是進(jìn)口產(chǎn)品。據(jù)調(diào)查，國內(nèi)仍然沒有廠家生產(chǎn)這種產(chǎn)品。進(jìn)口產(chǎn)品的價(jià)格從70萬元人民幣到140萬元人民幣不等，其中大部分是德國制造，部

8、分是美國制造。據(jù)了解，清華大學(xué)和同仁醫(yī)院已經(jīng)進(jìn)行了這種設(shè)備的研發(fā)。粗略計(jì)算成本約為30萬，但最終沒有產(chǎn)業(yè)化。根據(jù)目前的發(fā)展趨勢(shì)，近年來眼科光學(xué)相干斷層掃描將成為三級(jí)醫(yī)院必備的檢測(cè)儀器。據(jù)保守估計(jì)，每個(gè)醫(yī)院大約需要800臺(tái)。22，市場(chǎng)前景，光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)也廣泛應(yīng)用于動(dòng)脈疾病，也是光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)未來的一個(gè)重要研發(fā)領(lǐng)域。2010年4月，中國華僑城俱樂部正式成立。2010年6月，首屆光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展研討會(huì)在北京舉行。2011年7月，第八屆心臟介入與心臟成像大會(huì)特別配備了光學(xué)相干斷層掃描講座。在經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI)前后，光學(xué)相干斷層掃描(OCT)技術(shù)起著重要的作用，它可

9、以在術(shù)前仔細(xì)評(píng)估需要治療的病變，使手術(shù)能夠順利進(jìn)行，達(dá)到預(yù)期的效果。術(shù)后通過定期復(fù)查對(duì)支架及支架相關(guān)部位進(jìn)行隨訪，從而指導(dǎo)下一步的臨床治療，使患者在PCI術(shù)后獲得良好的預(yù)后。目前，雖然光學(xué)相干斷層掃描在經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療中的作用越來越受到心血管介入醫(yī)生的重視，但在我國能夠?qū)嵤┰摷夹g(shù)的介入中心的數(shù)量也在逐年增加，但由于多種原因，大多數(shù)介入中心還沒有將光學(xué)相干斷層掃描廣泛應(yīng)用于臨床經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療，但在不久的將來，該技術(shù)必將成為心血管介入醫(yī)生不可或缺的有力助手。綜上所述，在業(yè)內(nèi)專家的一致認(rèn)可下，光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)有著很大的發(fā)展前景，但它已經(jīng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用了12年(哈佛大學(xué)于2000年首次用于冠狀動(dòng)脈內(nèi)部檢查)，目前國內(nèi)還沒有公司投入生產(chǎn)。技術(shù)上是否困難需要進(jìn)一步調(diào)查。結(jié)論：2006年，清華大學(xué)和同仁醫(yī)院進(jìn)行了眼科光學(xué)相干斷層掃描測(cè)試儀的設(shè)計(jì)和開發(fā)，但未投入生產(chǎn)。建議先了