Optinės darnos tomografija (UŠT) kaip neinvazinis vaizdo metodas daugiausia naudojamas medicinoje. Čia šio metodo pagrindą sudaro skirtingų audinių skirtingos atspindžio ir sklaidos savybės. Kaip gana naujas metodas, UŠT šiuo metu vis labiau įsitvirtina taikymo sritis.
Kas yra optinė koherentinė tomografija?
Oftalmologinės diagnostikos srityje UŠT yra labai naudinga, čia daugiausia tiriamas akies dugnas UŠT. Fizinis pagrindas optinės darnos tomografija yra interferencijos modelio susidarymas bangos superpozicijos metu, kai atskaitos bangos atsispindi. Lemiamas veiksnys yra šviesos darnos ilgis. Koherencijos ilgis rodo didžiausią dviejų šviesos pluoštų kelionės laiko skirtumą, kuris vis tiek leidžia susidaryti stabilų trukdžių modelį, kai jie yra uždėti. Į optinės darnos tomografija, naudojant interferometrą naudojama šviesa su trumpu koherentiškumu, kad būtų galima nustatyti sklaidos medžiagų atstumus. Šiuo tikslu medicinoje taškiniu būdu nuskaitoma tiriamoji kūno sritis. Šis metodas leidžia atlikti gerą gylio tyrimą dėl didelio skleidžiamo audinio įsiskverbimo gylio (1-3 mm). Tuo pačiu metu taip pat yra didelė ašinė skiriamoji geba esant dideliam matavimo greičiui. Taigi optinė koherentinė tomografija yra optinis sonografijos atitikmuo.
Funkcija, poveikis ir tikslai
Optinės koherentinės tomografijos metodas pagrįstas baltosios šviesos interferometrija. Jis naudoja etaloninės šviesos ir atspindėtos šviesos uždėjimą, kad susidarytų trukdžių modelis. Tokiu būdu galima nustatyti mėginio gylio profilį. Medicinai tai reiškia gilesnių audinių pjūvių, kurių negalima pasiekti naudojant klasikinę mikroskopiją, tyrimą. Atliekant matavimus ypač įdomūs du bangos ilgių diapazonai. Vienas iš jų yra spektrinis diapazonas esant 800 nm bangos ilgiui. Šis spektro diapazonas suteikia gerą skiriamąją gebą. Kita vertus, 1300 nm bangos ilgio šviesa prasiskverbia ypač giliai į audinį ir leidžia atlikti ypač gerą gylio analizę. Šiandien naudojami du pagrindiniai UŠT taikymo metodai: laiko domeno UŠT sistemos ir „Fourier“ domeno UŠT sistemos. Abiejose sistemose sužadinimo šviesa yra padalijama į etaloninę ir mėginio šviesą per interferometrą, dėl to atsiranda interferencija su atspindėta spinduliuote. Šoninis mėginio pluošto nukreipimas dominančiame plote sukuria skerspjūvio vaizdus, kurie sulydomi, kad gautų bendrą vaizdą. „Time Domain“ UŠT sistema yra pagrįsta trumpai koherentine plačiajuosčio ryšio šviesa, kuri sukuria trukdžių signalą tik tada, kai abu interferometro rankos ilgiai sutampa. Taigi, norint nustatyti atgalinio sklaidos amplitudę, reikia pereiti atskaitos veidrodžio padėtį. Dėl mechaninio veidrodžio judėjimo vaizdavimui reikalingas laikas yra per didelis, todėl šis metodas netinka greitam vaizdavimui. Alternatyvus Furjė domeno UŠT metodas veikia pagal interferencinės šviesos spektrinio skaidymo principą. Tai vienu metu užfiksuoja visą gylio informaciją ir žymiai pagerina signalo ir triukšmo santykį. Kaip šviesos šaltiniai naudojami lazeriai, kurie žingsnis po žingsnio nuskaito tiriamas kūno dalis. Optinės koherentinės tomografijos taikymo sritys pirmiausia yra medicinoje, o ypač oftalmologijoje, Vėžys diagnostika ir oda ekspertizė. Skirtingi lūžio rodikliai atitinkamų audinių dalių sąsajose nustatomi pagal atspindėtos šviesos ir etaloninės šviesos trukdžių modelius ir rodomi kaip vaizdas. Oftalmologijoje tiriamas daugiausia akies dugnas. Konkuruojantys metodai, tokie kaip konfokalinis mikroskopas, negali tinkamai atvaizduoti tinklainės sluoksniuotos struktūros. Kiti metodai kartais per daug apkrauna žmogaus akis. Ypač oftalmologinės diagnostikos srityje UŠT pasirodo esanti labai naudinga, ypač todėl, kad bekontaktis matavimas taip pat pašalina infekcijos ir psichologinės rizikos riziką. stresas. Šiuo metu UŠT širdies ir kraujagyslių vizualizavimo srityje atsiveria naujos perspektyvos. Intravaskulinė optinės koherentinė tomografija pagrįsta infraraudonosios šviesos naudojimu. Čia UŠT teikia informaciją apie plokšteles, skrodimus, trombus ar net stento matmenys. Jis taip pat naudojamas apibūdinti morfologinius pokyčius kraujas laivai. Be medicinos programų, vis labiau užkariauja optinės koherencijos tomografija taikymo sritis medžiagų bandymuose, stebėsena gamybos procesus ar kokybės kontrolę.
Rizika, šalutinis poveikis ir pavojai
Palyginti su kitais metodais, optinė koherentinė tomografija turi daug privalumų. Tai neinvazinis ir nekontaktinis metodas. Tai leidžia iš esmės išvengti infekcijų perdavimo ir psichologinių reiškinių stresas. Be to, UŠT nenaudoja jonizuojančiosios spinduliuotės. The elektromagnetinis spinduliavimas naudojamas dažniausiai atitinka dažnio diapazonus, kuriuos žmonės veikia kasdien. Pagrindinis UŠT privalumas yra ir tai, kad gylio skiriamoji geba nepriklauso nuo skersinės skiriamosios gebos. Tai nereikalauja plonų pjūvių, naudojamų klasikinėje mikroskopijoje, poreikio, nes technika pagrįsta grynu optiniu atspindžiu. Taigi mikroskopiniai vaizdai gali būti sugeneruoti gyvuose audiniuose dėl didelio naudojamos spinduliuotės įsiskverbimo gylio. Metodo veikimo principas yra labai selektyvus, todėl net labai mažus signalus galima aptikti ir priskirti konkrečiam gyliui. Dėl šios priežasties UŠT taip pat ypač tinka tirti šviesai jautrų audinį. UŠT naudojimą riboja nuo bangos ilgio priklausantis skverbimosi gylis elektromagnetinis spinduliavimas ir nuo pralaidumo priklausoma skiriamoji geba. Tačiau plačiajuosčio ryšio lazeriai buvo kuriami nuo 1996 m., Kurie dar labiau patobulino gylio skiriamąją gebą. Taigi, nuo UHR-UŠT (ypač didelės skiriamosios gebos UŠT) sukūrimo, net žmogaus Vėžys ląstelės gali būti vaizduojamos. Kadangi UŠT dar yra labai jauna technika, dar ne visos galimybės yra išnaudotos. Tačiau optinė koherentinė tomografija yra patraukli, nes ji kelia ne sveikatai rizika, turi labai didelę skiriamąją gebą ir yra labai greita.
