光學(xué)相干層析成像（OCT）作為一種新興的三維光學(xué)成像技術(shù),憑借著非侵入性、非接觸性、高分辨率和高探測靈敏度等優(yōu)勢,在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的應(yīng)用價(jià)值。將傳統(tǒng)OCT技術(shù)的三維空間分辨能力和動態(tài)光散射技術(shù)的運(yùn)動辨識能力相結(jié)合,發(fā)展了光學(xué)相干血流運(yùn)動造影（OCTA）技術(shù)。OCTA將血紅細(xì)胞與周圍組織的相對運(yùn)動作為內(nèi)源性的血流標(biāo)記特征,取代常規(guī)外源性的熒光標(biāo)記物,可以實(shí)現(xiàn)一種運(yùn)動對比、活體、無標(biāo)記、三維光學(xué)血流灌注造影,在腦科學(xué)、眼科研究與臨床等方面具有重要的應(yīng)用前景。本文圍繞OCT尤其是譜域OCT技術(shù),開展了一種無標(biāo)記微血管光學(xué)相干血流運(yùn)動造影技術(shù)及其腦科學(xué)應(yīng)用研究,具體包括:深入理解譜域OCT的成像原理,分析其中的幾個(gè)系統(tǒng)關(guān)鍵性能參數(shù),包括:分辨率、信噪比、成像量程和探測靈敏度。為了研究血流成像的機(jī)制,驗(yàn)證OCT在檢測微小運(yùn)動散射體的能力,利用實(shí)驗(yàn)室自主研制的譜域OCT裝置,開展了針對微小擴(kuò)散運(yùn)動顆粒的檢測應(yīng)用,提出了一種基于多樣本并行采集快速準(zhǔn)確檢測微小運(yùn)動的方法。進(jìn)一步闡述了無標(biāo)記微血管造影的運(yùn)動對比度機(jī)理。為了增強(qiáng)OCTA的血流對比度,以便更清晰地理解圖像特征,提出了一種基于全空間... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１早期的正常人眼視網(wǎng)膜ＯＣＴ斷層圖像（來自文獻(xiàn)［５］）??

依據(jù)所采用的系統(tǒng)光源和干涉光譜探測機(jī)制不同，Ｆ?Ｄ－ＯＣＴ系統(tǒng)被劃分為兩種類型：??譜域ＯＣＴ?（Ｓｐｅｃｔｒａ］?ｄｏｍａｉｎ－ＯＣＴ，ＳＤ－ＯＣＴ）和掃頻源ＯＣＴ?（Ｓｗｅｐｔ?ｓｏｕｒｃｃ－ＯＣＴ，?ＳＳ－ＯＣＴ）。??如圖１．３所示，在ＳＤ－ＯＣＴ中，采用和ＴＤ－ＯＣＴ?—樣的寬帶低相干光源，然而其參考臂固定??不動，即無需Ａ掃描。由參考臂返回的光和樣品深度方向各位置背向散射回的光發(fā)生干涉??后的信號，通過一般由衍射光柵、傅里葉透鏡和電荷耦合器件（Ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ?ｄｅｖｉｃｅ，?ＣＣＤ）??組成的光譜儀后被同時(shí)探測到。對于任一空間位置，可并行獲取一條Ａ?－?］?ｉ?ｎ?ｅ的干涉光譜信??號。所探測得到的干涉光譜信號先經(jīng)過波長－波數(shù)映射轉(zhuǎn)換，再由傳里葉逆變換解??析出樣品深度方向的信息。這種獲取深度層析信息的方式在信噪比方面具有很大的改善。??盡管這種優(yōu)勢早在１９９７年就已被驗(yàn)證，但直到２００３年才在ＯＣＴ領(lǐng)域被完全認(rèn)可［１０，?１７，丨８］？??２００２年，Ｗｏｊｔｋｏｗｓｋｉ等［１１１首次成功地利用ＳＤ－ＯＣＴ實(shí)現(xiàn)了人眼視網(wǎng)膜在體成像。隨后經(jīng)過??數(shù)年的研究，研究者們逐漸實(shí)現(xiàn)了?ＳＤ－ＯＣＴ在三維體成像、超高分辨成像和血流成像等方??面的突破。此外

Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ??圖１．３?ＳＤ－ＯＣ＇Ｔ示意圖??圖１．４所示的為ＳＳ－ＯＣＴ系統(tǒng)，不同于ＳＤ－ＯＣＴ之處在于其采用波數(shù)隨時(shí)間連續(xù)變化的??寬帶掃頻光源，干涉的光譜信號由單點(diǎn)光電探測器分時(shí)探測并記錄，經(jīng)過傅里葉逆變換之??后可獲取樣品深度方向的信息。ＳＳ－ＯＣＴ系統(tǒng)的參考臂同ＳＤ－ＯＣＴ—樣也是不需要機(jī)械掃描，??保持固定不動的。ＳＳ－ＯＣＴ的成像速度取決于掃頻光源的掃頻頻率。２０１２年，由Ｐｏｔｓａｉｄ等??［２０］報(bào)道的一種結(jié)合微電機(jī)系統(tǒng)（Ｍｉｃｒｏｃｌｃｃｌｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｃｎｉｓ，?ＭＥＭＳ）和垂直腔面發(fā)??射激光（Ｖｃｒｔｉｃａｌ－ｃａｖｉｔｙｓｕｒｆａｃｃ－ｅｍｉｔｔｉｎｇｌａｓｅｒ，ＶＣＳＥＬ）的掃頻光源，即ＭＥＭＳ－ＶＣＳＥＬ，其??掃頻速率最高可達(dá)１．２ＭＨｚ。值得一提的是，在ＳＳ－ＯＣＴ的功能性應(yīng)用當(dāng)中，由于其在單次??掃頻周期內(nèi)的輸出光譜不穩(wěn)定，以及掃頻觸發(fā)和采集之間的隨機(jī)時(shí)間延遲，會導(dǎo)致最終采??集到的干涉光譜信號的相位不穩(wěn)定


本文編號：3334654