下一代光学相干断层成像系统研究


项目简介


小鼠视网膜可见光谱域OCT成像结果

光学相干断层成像技术(Optical Coherence Tomography, OCT)是一种基于近红外光干涉原理的生物医学三维断层成 像技术, 一般具有毫米级别的测量深度和微米级别的分辨率, 100KHz-上兆Hz的成像速度, 灵敏度高, 已成为眼科领域诊 断的金标, 全球临床累计使用超过1亿次。在本研究中, 我们搭建了近红外扫频OCT(SSOCT)和可见光谱域OCT(SDOCT), 完成了对 人手指指纹, 人眼视网膜, 小鼠结肠, 猪冠状动脉内壁等生物组织的OCT成像。

致盲性视网膜疾病一直是危及人们生活质量的严重疾病, 由于其致病机制不明, 视网膜疾病的防治已成为国际公认的难题。 目前, 视网膜疾病的基础研究高度依赖于小鼠模型, 而OCT技术作为观察视网膜结构的关键技术, 受到了小鼠在实验中白内障速度过快, 难以找到视神经头位置的影响。本研究通过GPU加速技术, 使上述两种OCT系统具有实时成像的能力, 克服了小鼠视网膜成像过程中的难题, 满足了视网膜疾病基础研究的一个重大需求。


系统设计


图1. SDOCT系统结构框图与系统实物图


图2. SSOCT系统结构框图与系统实物图


图3. 成像系统软件界面


SDOCT成像结果


图1. 小鼠结肠隐窝SDOCT成像结果与电镜成像结果对比


图2. 小鼠视网膜SDOCT成像结果(enface图, 虚线对应Bscan图)


图3. 小鼠视网膜分层SDOCT成像结果(Bscan图)


图4. 猪心脏左前降支动脉SDOCT成像结果(Bscan图)



SSOCT成像结果


图1. 小鼠视网膜SSOCT成像结果(enface图, 虚线对应Bscan图)


图2. 人手指指纹SSOCT成像结果(enface图, 虚线对应Bscan图)