OCT இமேஜிங் தொழில்நுட்பம்

ஆப்டிகல் கோஹரன்ஸ் டோமோகிராஃபியின் கட்டமைப்பு மற்றும் அடிப்படைக் கொள்கைகள்.

ஆப்டிகல் கோஹரன்ஸ் டோமோகிராபிஇன்டர்ஃபெரோமீட்டரின் கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது, சோதிக்கப்பட வேண்டிய திசுக்களை கதிர்வீச்சு செய்ய அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு பலவீனமான ஒத்திசைவான ஒளியைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் ஒளியின் ஒருங்கிணைப்பின் அடிப்படையில் குறுக்கீடுகளை உருவாக்குகிறது. மேலோட்டமான திசு இமேஜிங்கிற்கான பிரதிபலித்த ஒளியின் தீவிரத்தை அளவிட இது சூப்பர்ஹீட்டரோடைன் கண்டறிதல் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. . OCT அமைப்பு குறைந்த ஒத்திசைவான ஒளி மூலத்தை, ஒரு ஃபைபர்-ஆப்டிக் மைக்கேல்சன் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் மற்றும் ஒரு ஒளிமின்னழுத்த கண்டறிதல் அமைப்பு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.

OCT இன் மையமானது ஃபைபர் மைக்கேல்சன் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் ஆகும். குறைந்த ஒத்திசைவான ஒளி மூலமான Superluminescence Diode (SLD) மூலம் உமிழப்படும் ஒளியானது ஒற்றை-முறை ஃபைபருடன் இணைக்கப்பட்டு, 2×2 ஃபைபர் கப்ளரால் இரண்டு பாதைகளாகப் பிரிக்கப்படுகிறது. ஒரு வழி லென்ஸால் இணைக்கப்பட்டு விமான கண்ணாடியிலிருந்து திரும்பும் குறிப்பு ஒளி. ; மற்றொன்று, சோதனையின் கீழ் உள்ள மாதிரிக்கு லென்ஸால் கவனம் செலுத்தப்பட்ட மாதிரி கற்றை.

பிரதிபலிப்பாளரால் திருப்பியளிக்கப்பட்ட குறிப்பு ஒளி மற்றும் சோதனையின் கீழ் உள்ள மாதிரியின் பின்புற ஒளி ஆகியவை கண்டுபிடிப்பாளரில் ஒன்றிணைகின்றன. இரண்டிற்கும் இடையே உள்ள ஒளியியல் பாதை வேறுபாடு ஒளி மூலத்தின் ஒத்திசைவு நீளத்திற்குள் இருக்கும்போது, ​​குறுக்கீடு ஏற்படுகிறது. டிடெக்டரின் அவுட்புட் சிக்னல், மீடியத்தின் பேக்ஸ்கேட்டரை பிரதிபலிக்கிறது. சிதறல் தீவிரத்தை நோக்கி.

கண்ணாடியை ஸ்கேன் செய்து, அதன் இடஞ்சார்ந்த நிலையை பதிவு செய்யவும், இதனால் குறிப்பு ஒளியானது ஊடகத்தில் வெவ்வேறு ஆழங்களில் இருந்து ஒளிரும் ஒளியில் குறுக்கிடுகிறது. கண்ணாடியின் நிலை மற்றும் தொடர்புடைய குறுக்கீடு சமிக்ஞை தீவிரத்தின் படி, மாதிரியின் வெவ்வேறு ஆழங்களின் (z திசை) அளவீட்டு தரவு பெறப்படுகிறது. பின்னர் x-y விமானத்தில் உள்ள மாதிரிக் கற்றை ஸ்கேனிங்குடன் இணைந்து, இதன் விளைவாக மாதிரியின் முப்பரிமாண அமைப்பு தகவலைப் பெற கணினியால் செயலாக்கப்படுகிறது.

OCT இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி

கண் மருத்துவத் துறையில் அல்ட்ராசவுண்ட் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவதால், உயர் தெளிவுத்திறன் கண்டறிதல் முறையை உருவாக்க மக்கள் நம்புகிறார்கள். அல்ட்ராசவுண்ட் பயோமிக்ரோஸ்கோப்பின் (UBM) தோற்றம் இந்த தேவையை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு பூர்த்தி செய்கிறது. இது அதிக அதிர்வெண் ஒலி அலைகளைப் பயன்படுத்தி முன்புறப் பிரிவின் உயர்-தெளிவு இமேஜிங்கைச் செய்ய முடியும். இருப்பினும், உயிரியல் திசுக்களில் அதிக அதிர்வெண் ஒலி அலைகளின் விரைவான தணிப்பு காரணமாக, அதன் கண்டறிதல் ஆழம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது. ஒலி அலைகளுக்கு பதிலாக ஒளி அலைகளைப் பயன்படுத்தினால், குறைபாடுகளை ஈடுசெய்ய முடியுமா?

1987 இல், தகாடா மற்றும் பலர். ஆப்டிகல் லோ-கோஹரன்ஸ் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரி முறையை உருவாக்கியது, இது ஃபைபர் ஆப்டிக்ஸ் மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் கூறுகளின் ஆதரவுடன் உயர்-தெளிவு ஆப்டிகல் அளவீட்டிற்கான ஒரு முறையாக உருவாக்கப்பட்டது; Youngquist et al. ஒரு ஆப்டிகல் கோஹரென்ட் ரிஃப்ளெக்டோமீட்டரை உருவாக்கியது, அதன் ஒளி மூலமாக ஒரு சூப்பர் லைட்-எமிட்டிங் டையோடு நேரடியாக ஆப்டிகல் ஃபைபருடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. குறிப்பு கண்ணாடியைக் கொண்ட கருவியின் ஒரு கை உள்ளே அமைந்துள்ளது, மற்றொரு கையில் உள்ள ஆப்டிகல் ஃபைபர் கேமரா போன்ற சாதனத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இவை OCT இன் தோற்றத்திற்கான தத்துவார்த்த மற்றும் தொழில்நுட்ப அடிப்படையை அமைத்துள்ளன.

1991 ஆம் ஆண்டில், எம்ஐடியின் சீன விஞ்ஞானி டேவிட் ஹுவாங், தனிமைப்படுத்தப்பட்ட விழித்திரை மற்றும் கரோனரி தமனிகளை அளவிட வளர்ந்த OCT ஐப் பயன்படுத்தினார். OCT ஆனது முன்னோடியில்லாத உயர் தெளிவுத்திறனைக் கொண்டிருப்பதால், ஆப்டிகல் பயாப்ஸியைப் போலவே, இது உயிரியல் திசுக்களின் அளவீடு மற்றும் இமேஜிங்கிற்காக விரைவாக உருவாக்கப்பட்டது.

கண்ணின் ஒளியியல் பண்புகள் காரணமாக, OCT தொழில்நுட்பம் கண் மருத்துவ மருத்துவப் பயன்பாடுகளில் வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது. 1995 ஆம் ஆண்டுக்கு முன், ஹுவாங் போன்ற விஞ்ஞானிகள் OCT ஐப் பயன்படுத்தி, விழித்திரை, கார்னியா, முன்புற அறை மற்றும் கருவிழி மற்றும் மனிதக் கண்களில் உள்ள கருவிழி போன்ற திசுக்களை அளவிடுவதற்கும் படமாக்குவதற்கும் பயன்படுத்தினர், தொடர்ந்து OCT தொழில்நுட்பத்தை மேம்படுத்தினர். பல வருட முன்னேற்றத்திற்குப் பிறகு, OCT அமைப்பு மேலும் மேம்படுத்தப்பட்டு மருத்துவ ரீதியாக நடைமுறை கண்டறிதல் கருவியாக உருவாக்கப்பட்டது, வணிகக் கருவியாக மாற்றப்பட்டது, இறுதியாக ஃபண்டஸ் மற்றும் ரெட்டினல் இமேஜிங்கில் அதன் மேன்மையை உறுதிப்படுத்தியது. OCT அதிகாரப்பூர்வமாக 1995 இல் கண் மருத்துவத்தில் பயன்படுத்தப்பட்டது.

1997 ஆம் ஆண்டில், OCT படிப்படியாக தோல் மருத்துவம், செரிமானப் பாதை, சிறுநீர் அமைப்பு மற்றும் இருதய பரிசோதனைகளில் பயன்படுத்தப்பட்டது. உணவுக்குழாய், இரைப்பை குடல், சிறுநீர் அமைப்பு OCT மற்றும் கார்டியோவாஸ்குலர் OCT ஆகியவை அனைத்து ஊடுருவும் பரிசோதனைகள் ஆகும், அவை எண்டோஸ்கோப்புகள் மற்றும் வடிகுழாய்களைப் போலவே இருக்கின்றன, ஆனால் அதிக தெளிவுத்திறனுடன் மற்றும் அல்ட்ராஸ்ட்ரக்சர்களைக் கவனிக்க முடியும். தோல் OCT என்பது ஒரு தொடர்பு ஆய்வு, மேலும் அல்ட்ராஸ்ட்ரக்சரையும் கவனிக்க முடியும்.

மருத்துவ நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படும் ஆரம்ப OCT OCT1 ஆகும், இது ஒரு கன்சோல் மற்றும் ஒரு பவர் கன்சோலைக் கொண்டது. கன்சோலில் OCT கணினி, ஒரு OCT மானிட்டர், ஒரு கண்ட்ரோல் பேனல் மற்றும் ஒரு கண்காணிப்பு திரை ஆகியவை அடங்கும்; மின் நிலையத்தில் ஒரு ஃபண்டஸ் கண்காணிப்பு அமைப்பு மற்றும் குறுக்கீடு ஒளி கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு ஆகியவை அடங்கும். கன்சோல் மற்றும் பவர் பிளாட்பார்ம் ஆகியவை ஒப்பீட்டளவில் சுயாதீனமான சாதனங்கள் மற்றும் இரண்டும் கம்பிகளால் இணைக்கப்பட்டிருப்பதால், கருவி ஒரு பெரிய தொகுதி மற்றும் பெரிய இடத்தைக் கொண்டுள்ளது.

OCT1 இன் பகுப்பாய்வு நிரல் பட செயலாக்கம் மற்றும் பட அளவீடு என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. பட செயலாக்கத்தில் பட தரப்படுத்தல், பட அளவுத்திருத்தம், பட அளவுத்திருத்தம் மற்றும் தரநிலைப்படுத்தல், பட காஸியன் மென்மையாக்கல், பட இடைநிலை மென்மையாக்கம் ஆகியவை அடங்கும்; பட அளவீட்டு நடைமுறைகள் குறைவாக உள்ளன, விழித்திரை தடிமன் அளவீடு மற்றும் விழித்திரை நரம்பு இழை அடுக்கு தடிமன் அளவீடு மட்டுமே. இருப்பினும், OCT1 இல் குறைவான ஸ்கேனிங் நடைமுறைகள் மற்றும் பகுப்பாய்வு நடைமுறைகள் இருப்பதால், அது விரைவில் OCT2 ஆல் மாற்றப்பட்டது.

OCT2 ஆனது OCT1 இன் அடிப்படையில் மென்பொருள் மேம்படுத்தல் மூலம் உருவாக்கப்பட்டது. கன்சோலையும் பவர் டேபிளையும் ஒன்றாக இணைத்து OCT2 கருவியை உருவாக்கும் சில கருவிகளும் உள்ளன. இந்த கருவி இமேஜ் மானிட்டரைக் குறைத்து, OCT படத்தைக் கண்காணிக்கிறது மற்றும் அதே கணினித் திரையில் நோயாளியின் ஸ்கேனிங் நிலையைக் கண்காணிக்கிறது, ஆனால் OCT1 போலவே செயல்பாடும் உள்ளது, இது கண்ட்ரோல் பேனலில் கைமுறையாக இயக்கப்படுகிறது.

2002 இல் OCT3 இன் தோற்றம் OCT தொழில்நுட்பத்தின் ஒரு புதிய கட்டத்தைக் குறித்தது. OCT3 இன் மிகவும் பயனர் நட்பு செயல்பாட்டு இடைமுகத்துடன் கூடுதலாக, அனைத்து செயல்பாடுகளும் மவுஸ் மூலம் கணினியில் செய்யப்படலாம், மேலும் அதன் ஸ்கேனிங் மற்றும் பகுப்பாய்வு திட்டங்கள் மேலும் மேலும் சரியானதாகி வருகின்றன. மிக முக்கியமாக, OCT3 இன் தீர்மானம் அதிகமாக உள்ளது, அதன் அச்சுத் தீர்மானம் ≤10 μm, மற்றும் அதன் பக்கவாட்டுத் தீர்மானம் 20 μm. அசல் 1 A-ஸ்கேனில் OCT3 ஆல் பெறப்பட்ட அச்சு மாதிரிகளின் எண்ணிக்கை 128 இலிருந்து 768 ஆக அதிகரித்துள்ளது. எனவே, OCT3 இன் ஒருங்கிணைப்பு 131 072 இலிருந்து 786 432 ஆக அதிகரித்துள்ளது, மேலும் ஸ்கேன் செய்யப்பட்ட திசு குறுக்கு வெட்டு படத்தின் படிநிலை அமைப்பு தெளிவாக உள்ளது.