【摘要】：相位解析的多普勒光相干斷層掃描成像(phase-resolved Doppler optical coherence tomography,PR-DOCT)是OCT的一種功能性成像技術(shù),能夠檢測(cè)生物組織內(nèi)微小血管中的血液流動(dòng)信息,具有高速和高分辨率的特點(diǎn)。然而,傳統(tǒng)的PR-DOCT技術(shù)只能測(cè)量投影到OCT光束方向上的血液流速信息,如果在不知道血管與OCT光束之間的投射角(多普勒角度)的前提下,很難獲得血管內(nèi)部的絕對(duì)流速信息。再者,在體血流測(cè)量時(shí)往往不易得到實(shí)際的多普勒角度,這也是無(wú)法定量探測(cè)在體絕對(duì)血流的原因。同時(shí),OCT系統(tǒng)的高相位穩(wěn)定性對(duì)于PR-DOCT技術(shù)在后期準(zhǔn)確定量分析同樣十分重要。但是由于掃頻OCT系統(tǒng)使用k時(shí)鐘進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,信號(hào)采集觸發(fā)信號(hào)和k時(shí)鐘信號(hào)之間的相對(duì)不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生相位誤差。本文主要研究血流絕對(duì)速度的準(zhǔn)確計(jì)算問題,主要工作和貢獻(xiàn)如下:首先,提出一套我們自主搭建的掃頻OCT系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)采集軟件開發(fā)、信號(hào)處理過程及系統(tǒng)性能評(píng)估四個(gè)部分。其中,數(shù)據(jù)采集、信號(hào)處理與實(shí)時(shí)顯示是基于LabVIEW平臺(tái)完成的。其次,提出了一種實(shí)時(shí)的相位誤差校正算法來保證絕對(duì)流速測(cè)量的準(zhǔn)確性。SS-OCT系統(tǒng)中的相位不穩(wěn)定性主要體現(xiàn)為測(cè)量的干涉光譜信號(hào)在波數(shù)空間的前后偏移,這一現(xiàn)象會(huì)引起相位誤差并且降低基于相位的血流速度測(cè)量的準(zhǔn)確性。為了驗(yàn)證這個(gè)算法的性能,我們用一個(gè)固定的反射鏡為樣品進(jìn)行相位分析,此外,我們還將該算法成像人體皮膚,在相位誤差校正之后我們得到了高質(zhì)量的皮膚結(jié)構(gòu)和多普勒?qǐng)D像。這個(gè)結(jié)果表明了該算法可以有效校正掃頻OCT系統(tǒng)中由于點(diǎn)偏移引起的相位誤差。最后,本文提出一種新的雙光束PR-DOCT方法,該方法能夠在沒有多普勒角度消息的情況下準(zhǔn)確測(cè)量絕對(duì)流速。兩束平行光進(jìn)入物鏡后由不同角度進(jìn)入樣品中。因而在一次采集的二維斷層圖像(B-scan)中即表現(xiàn)為不同深度位置的圖像,繼而由這兩束光產(chǎn)生的不同深度位置的圖像上的多普勒信號(hào)來計(jì)算絕對(duì)流速。我們用自主搭建的一套掃頻OCT系統(tǒng)在人造流體模型上驗(yàn)證我們方法的準(zhǔn)確性。流體模型是用注射泵穩(wěn)速推進(jìn)的注射牛奶的一根內(nèi)徑為300微米的毛細(xì)管。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證我們的雙光束PR-DOCT方法可以在不依賴多普勒角度的情況下準(zhǔn)確測(cè)量得到流體的絕對(duì)速度。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH814
【圖文】：

OCT系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

2圖 1.2 OCT 基礎(chǔ)成像示意圖。自 1991 年 David Huang 首次提出 OCT，到現(xiàn)今 OCT 已經(jīng)發(fā)展到第三代，基于掃頻光源的 OCT（Swept Source OCT，SS-OCT），也被稱為光學(xué)頻域成像（OpticalFrequency Domain Imaging，簡(jiǎn)稱 OFDI)，第一、二代分別是時(shí)域 OCT（Time DomainOptical Coherence Tomography, TD-OCT）和譜域 OCT（Spectral Domain OCT, SD-OCT)而譜域 OCT 和掃頻光源 OCT 又共稱為傅里葉域 OCT 或頻域 OCT（圖 1.3）。頻域OCT 相比于時(shí)域 OCT，它通過采集干涉光譜并做傅立葉變換從而重建出深度圖像，因而無(wú)須參考臂的掃描，大大提高了成像速度及分辨率，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像。而時(shí)域 OCT

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本文編號(hào)：2739836