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光学相干断层扫描

更新时间：2026-07-17 11:01:42 大小：15K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：光学 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

一、技术定义与基本原理

光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography，OCT）是一种基于低相干干涉原理的非侵入式、高分辨率生物医学成像技术，能够对生物组织内部进行微米级分辨率的断层结构成像，无需进行组织活检即可获得活体组织的微观结构信息。

OCT的核心原理基于迈克尔逊干涉仪：将一束宽带低相干光分为两束，一束照射被测组织并反射回来，另一束经过参考反射镜反射后，两束光在探测器处发生干涉；由于低相干光只有在两束光光程差几乎为零时才能产生稳定干涉，因此通过改变参考光的光程并采集不同深度的干涉信号，就可以逐层重建出组织不同深度的反射率分布，最终拼接得到组织的二维或三维断层图像。

二、技术发展历程

1. 第一代时域OCT（TD-OCT）：1991年美国麻省理工学院的David Huang等人首次提出OCT技术并用于视网膜和动脉粥样硬化斑块成像，早期的OCT采用时域探测方式，需要机械移动参考臂改变光程，成像速度较慢，大约每秒只能采集几十条A线扫描信号。

2. 第二代频域OCT（FD-OCT）：20世纪90年代末至21世纪初发展出频域OCT，包括光谱域OCT（SD-OCT）和扫频源OCT（SS-OCT）两类，不需要机械移动参考臂，而是通过光谱仪或者高速扫频激光器同时采集不同波长的干涉信号，通过傅里叶变换得到深度信息，成像速度提升至每秒几万到几十万条A线，分辨率和信噪比也得到显著提升。

3. 第三代功能OCT：近年OCT技术逐步拓展出多种功能成像模式，包括多普勒OCT、光学相干断层扫描血管造影（OCTA）、偏振敏感OCT（PS-OCT）、光谱OCT等，不仅可以获得结构信息，还能够获得血流、组织偏振特性、分子组成等功能信息，进一步拓展了应用场景。

三、核心技术参数

OCT的核心性能参数包括：

1. 轴向分辨率：沿入射光方向的分辨率，主要由光源的带宽决定，带宽越大分辨率越高，公式为轴向分辨率≈0.44×中心波长²/带宽，目前常用的1310nm波段OCT轴向分辨率可达到5-15μm，800nm波段可达到2-8μm。

2. 横向分辨率：垂直于入射光方向的分辨率，由光学聚焦系统的数值孔径决定，公式为横向分辨率≈0.61×中心波长/数值孔径，通常与轴向分辨率处于同一数量级，远高于常规超声和CT成像。

3. 成像深度：OCT能够探测的最大组织深度，受光在生物组织中的散射损耗限制，一般为1-3mm，足够覆盖多数临床场景中需要检查的组织深度。


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