OCT基本原理与应用

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1、OCTOCT技术简介技术简介 20152015年年1 1月月 目目 录录 n n 技术简介技术简介 n n 应用领域应用领域 n n 发展方向发展方向 n n 市场前景市场前景 n n 结结 论论 技技 术术 简简 介介 1 1、OCTOCT的出现的出现 2 2、什么是、什么是OCTOCT 3 3、OCTOCT工作原理工作原理 4 4、OCTOCT技术优点技术优点 5 5、OCTOCT技术应用技术应用 1 1、OCTOCT的出现的出现 原有的疾病诊断方法原有的疾病诊断方法 ： 超声波、超声波、X X射线透视、射线透视、CTCT扫描、核磁共振等。扫描、核磁共振等。 均属于侵入式的医学诊断技术。给

2、被检测患者带均属于侵入式的医学诊断技术。给被检测患者带 来痛苦，并有精度低、辐射、速度不高等弊病。来痛苦，并有精度低、辐射、速度不高等弊病。 针对以上问题针对以上问题 产生了产生了OCTOCT技术技术 2 2、什么是什么是OCTOCT OCT OCT 全称全称 Optical Coherence TomographyOptical Coherence Tomography光学光学 相干断层成像术，一种高分辨率、非接触性的相干断层成像术，一种高分辨率、非接触性的 生物组织成像技术，生物组织成像技术，类似于超声波，只是用光 代替声波产生图像。光在样品内部被散射，然 后通过处理，形成高分辨率、深度的

3、图像来分 析内在的微观结构，活体的，无需物理接触。 横向扫描可以快速的获取非侵入两维的和三维 的清晰度超过10微米图像。 3 3、OCTOCT工作原理工作原理 光束射到将要被成像的组织光束射到将要被成像的组织 或标本上，光束被不同距离或标本上，光束被不同距离 上的显微结构反射，通过测上的显微结构反射，通过测 量反射光的时间延迟，可以量反射光的时间延迟，可以 无创地测量组织或标本的纵无创地测量组织或标本的纵 向内部结构。在不同的横向向内部结构。在不同的横向 位置上进行连续的纵向距离位置上进行连续的纵向距离 测量，然后把获得的信息显测量，然后把获得的信息显 示为二维的横截面图像。示为二维的横截面图

4、像。 4 4、OCTOCT技术优点技术优点 n n 操作简单，易于掌握操作简单，易于掌握 n n 患者一般无需作检查前准备患者一般无需作检查前准备 n n 无辐射、无需介入患者体内无辐射、无需介入患者体内 n n 高探测灵敏度，检查快速、方便高探测灵敏度，检查快速、方便 n n 高分辨率，可量化分析高分辨率，可量化分析 5 5、OCTOCT技术应用技术应用 n n 发现各种微小病变，协助诊断发现各种微小病变，协助诊断 n n 确定病变位置 确定病变位置 n n 病变的厚度测量，用于疾病的随诊、病变的厚度测量，用于疾病的随诊、 疗效判断疗效判断 n n 发病机制的探讨发病机制的探讨 应应 用用

5、领领 域域 OCTOCT技术主要应用领域技术主要应用领域 n n 眼科：可提供显现视网膜病变的影像眼科：可提供显现视网膜病变的影像 ，藉以诊断和监控青光眼及黄斑水肿，藉以诊断和监控青光眼及黄斑水肿 等视网膜疾病。等视网膜疾病。 n n 耳鼻喉科：可通过表皮及皮下膜的成耳鼻喉科：可通过表皮及皮下膜的成 像判断是否感染致病细菌，以提升诊像判断是否感染致病细菌，以提升诊 断准确度。断准确度。 应应 用用 领领 域域 n n 牙科：可采用牙科：可采用 OCT OCT 成像技术来确定成像技术来确定 X X 光和目测都无法发现的早期龋齿及某光和目测都无法发现的早期龋齿及某 些牙龈疾病，以进行更有效的预防程

6、些牙龈疾病，以进行更有效的预防程 序。序。 应应 用用 领领 域域 n n 在跨科手术方面，在跨科手术方面，OCT OCT 可在去除肿瘤的手术过程中分析有无可在去除肿瘤的手术过程中分析有无 癌症。一般而言，外科医生取出肿瘤周围组织时，总是希望癌症。一般而言，外科医生取出肿瘤周围组织时，总是希望 去除所有的癌症细胞。去除的肿瘤及周围的组织会送至病理去除所有的癌症细胞。去除的肿瘤及周围的组织会送至病理 实验室进行几周的分析，然后做出手术后的书面报告。由于实验室进行几周的分析，然后做出手术后的书面报告。由于 OCT OCT 影像在组织学和病理学应用当中采用相同的分辨率，因影像在组织学和病理学应用当中

7、采用相同的分辨率，因 此手术室中的此手术室中的 OCT OCT 系统能够让外科医生在手术过程中确切系统能够让外科医生在手术过程中确切 知道需要去除多少组织，同时留下多少安全边缘部份，采用知道需要去除多少组织，同时留下多少安全边缘部份，采用 如此的做法便不会错误去除未感染癌症的组织，因而省却后如此的做法便不会错误去除未感染癌症的组织，因而省却后 续手术的费用及痛苦。续手术的费用及痛苦。OCT OCT 技术能够让医生实时看见组织学技术能够让医生实时看见组织学 分辨率的影像，以便在第一次进行去除肿瘤的外科手术时做分辨率的影像，以便在第一次进行去除肿瘤的外科手术时做 出更好的决定。出更好的决定。 应应

8、 用用 领领 域域 n n 动脉疾病：应用于临床上对于动脉粥样动脉疾病：应用于临床上对于动脉粥样 硬化斑块进展的研究硬化斑块进展的研究, ,以及一些介入治以及一些介入治 疗与药物干预上的临床结果，可以通过疗与药物干预上的临床结果，可以通过 OCTOCT技术更深入的评价治疗方案。可以技术更深入的评价治疗方案。可以 检测到很多腔内血管内膜和斑块表面一检测到很多腔内血管内膜和斑块表面一 些特殊的结构，包括血栓、纤维斑块及些特殊的结构，包括血栓、纤维斑块及 夹层或者侵蚀、溃疡现象等。夹层或者侵蚀、溃疡现象等。 发发 展展 方方 向向 用于医疗成像的用于医疗成像的 OCT OCT 技术首度推出时，技术首

9、度推出时， 采用个人计算机采用个人计算机 (PC)(PC)作为系统平台，后来第作为系统平台，后来第 二代系统得以修改，而目前开发中的第三代二代系统得以修改，而目前开发中的第三代 系统也将有所改变。多个系统也将有所改变。多个 OCT OCT 系统制造商已系统制造商已 经或者即将采用嵌入式处理平台，其中配备经或者即将采用嵌入式处理平台，其中配备 单一或多核数字信号处理器单一或多核数字信号处理器 (DSP)(DSP)，而非，而非 PC PC 中使用的通用处理器中使用的通用处理器 (GPP)(GPP)。 发发 展展 方方 向向 与传统运算方式相比，与传统运算方式相比，DSP DSP 的每毫瓦的每毫瓦

10、功耗所能达到的信号处理效能更高，这意功耗所能达到的信号处理效能更高，这意 味着运用可编程算法即可得出准确的结果味着运用可编程算法即可得出准确的结果 ，而不需要使用成本高的电源供应和散热，而不需要使用成本高的电源供应和散热 器件。器件。 发发 展展 方方 向向 DSP DSP 型片上系统型片上系统 (SoC) (SoC) 能够让功能强能够让功能强 大的信号处理器与具有适当接口可进行数大的信号处理器与具有适当接口可进行数 据处理、内存及储存的系统应用处理器并据处理、内存及储存的系统应用处理器并 存，可帮助设计人员缩小系统体积尺寸并存，可帮助设计人员缩小系统体积尺寸并 降低耗电量。采用降低耗电量。采

11、用 DSP DSP 平台可缩小系统的平台可缩小系统的 实际尺寸并降低耗电量，因此不久的将来实际尺寸并降低耗电量，因此不久的将来 将有电池供电的可携式将有电池供电的可携式 OCT OCT 系统问世。系统问世。 发发 展展 方方 向向 和便携式超声波系统一样，便携式和便携式超声波系统一样，便携式 OCT OCT 系统将有助于此技术获得诸多诊所及医师系统将有助于此技术获得诸多诊所及医师 办公室的普遍采用。此外，对于处理自然办公室的普遍采用。此外，对于处理自然 灾害和意外事故的医疗与急救专业人员来灾害和意外事故的医疗与急救专业人员来 说，便携式说，便携式 OCT OCT 系统将成为有效的即时诊系统将成

12、为有效的即时诊 断工具。断工具。 发发 展展 方方 向向 在未来新一代在未来新一代OCTOCT医疗成像技术的趋势医疗成像技术的趋势 中，功能更强大的多核中，功能更强大的多核 (DSP) (DSP) 将得到部署将得到部署 ，以缩短成像时间，提高影像画质。处理，以缩短成像时间，提高影像画质。处理 OCT OCT 影像的软件算法增强功能目前正处于影像的软件算法增强功能目前正处于 开发阶段。开发阶段。 发发 展展 方方 向向 一项称为全光纤偏振敏感光学相干层析一项称为全光纤偏振敏感光学相干层析 系统系统OCT (PS-OCT) OCT (PS-OCT) 的技术能够运用处理算的技术能够运用处理算 法将光

13、信号极化，以产生视觉对比度更高法将光信号极化，以产生视觉对比度更高 的影像。高对比度的影像可以呈现龋齿中的影像。高对比度的影像可以呈现龋齿中 出现的小洞或者微小的囊肿和肿瘤。出现的小洞或者微小的囊肿和肿瘤。 发发 展展 方方 向向 另一项未来的另一项未来的OCTOCT应用可检查眼部极为应用可检查眼部极为 细小的血管，其中细小的血管，其中OCTOCT可使用多普雷成像可使用多普雷成像 技术绘制血流量图表，估算血流速度，原技术绘制血流量图表，估算血流速度，原 理与超声波类似，但分辨率更高，可早期理与超声波类似，但分辨率更高，可早期 诊断出糖尿病及某些眼部疾病。诊断出糖尿病及某些眼部疾病。 市市 场场

14、 前前 景景 据粗略统计，截止据粗略统计，截止 20102010年底全国有仅有年底全国有仅有1010几几 家医院拥有眼科家医院拥有眼科OCTOCT检查仪检查仪 ，而，而20112011年就有了年就有了5050多家多家 医院进行该设备的招标。医院进行该设备的招标。 表明该设备已被国内医院表明该设备已被国内医院 认可，并逐渐投入到日常认可，并逐渐投入到日常 诊断中。诊断中。 市市 场场 前前 景景 但中标设备均为进口产品，据调查但中标设备均为进口产品，据调查 仍没有国内厂家进行产品生产。进口产仍没有国内厂家进行产品生产。进口产 品的价格在人民币品的价格在人民币7070万到万到140140万之间，多

15、万之间，多 数为德国生产，部分美国生产。数为德国生产，部分美国生产。 市市 场场 前前 景景 据了解，清华大学曾经与同仁医院进行据了解，清华大学曾经与同仁医院进行 过该类设备的研发，粗略计算成本在过该类设备的研发，粗略计算成本在3030万左万左 右，但最终没有产业化。右，但最终没有产业化。 按目前发展趋势，近几年眼科按目前发展趋势，近几年眼科OCTOCT将成为将成为 三甲类医院的必备检测仪器，保守估计每家三甲类医院的必备检测仪器，保守估计每家 医院一台，就将有医院一台，就将有800800台左右的需求量。台左右的需求量。 市市 场场 前前 景景 OCTOCT技术还被广泛应用于动脉疾病，也是技术还

16、被广泛应用于动脉疾病，也是 未来未来OCTOCT技术的重要研发领域。技术的重要研发领域。 20102010年年4 4月中国月中国OCTOCT俱乐部宣告正式成立。俱乐部宣告正式成立。 20102010年年6 6月第一届月第一届OCTOCT技术应用进展研讨会技术应用进展研讨会 在京召开。在京召开。 20112011年年7 7月月第八届心脏干预及心脏影像第八届心脏干预及心脏影像 大会大会 特设有特设有OCTOCT专题讲座。专题讲座。 市市 场场 前前 景景 OCTOCT技术在技术在经皮冠状动脉介入治疗经皮冠状动脉介入治疗(PCI)(PCI)术术 前和术后都发挥重要作用，术前可以对要治疗前和术后都发挥重要作用，术前可以对要治疗 的病变进行细致的评估，使得手术顺利进行并的病变进行细致的评估，使得手术顺利进行并 达到预期的效果。术后通过定期复查，追踪术达到预期的效果。术后通过定期复查，追踪术 后支架和支架相关部位的情况，以指导下一步后支架和支