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１． 定義
眼科光學(xué)相干斷層掃描儀是一種利用低相干干涉測量技術(shù)對眼部組織（主要是視網(wǎng)膜、視神經(jīng)、角膜、前房角等）進(jìn)行高分辨率、非接觸、無創(chuàng)、橫斷面成像的先進(jìn)診斷設(shè)備。
它被譽(yù)為眼科的“光學(xué)活檢”，能夠提供接近組織學(xué)水平的活體眼部結(jié)構(gòu)圖像，是眼科臨床診斷、疾病監(jiān)測和治療評估不可或缺的工具。
２． 核心原理
光學(xué)相干斷層成像基于低相干干涉測量法，類似于超聲波成像，但使用的是光波而非聲波。
關(guān)鍵步驟：
參考光束： 射向一個已知路徑長度（可移動）的參考鏡。
樣本光束： 射向患者的眼球組織。
光源： 儀器發(fā)射一束低相干（寬帶）近紅外光。
分束： 光束被分束器分成兩束：
反射／散射： 樣本光束在眼內(nèi)不同深度和界面的結(jié)構(gòu)上發(fā)生反射或后向散射。
干涉： 從樣本反射／散射回來的光與從參考鏡反射回來的光重新匯合，發(fā)生干涉。
檢測與分析： 只有當(dāng)兩束光的光程差在光源的相干長度（很短）之內(nèi)時，才會產(chǎn)生可檢測的干涉信號。探測器接收干涉信號，通過分析干涉信號的強(qiáng)度和時間延遲（對應(yīng)于組織深度），即可重建出該光束路徑上組織結(jié)構(gòu)的深度（軸向）信息。
掃描與斷層成像： 通過快速移動參考鏡或使用其他技術(shù)（如傅里葉域），并結(jié)合樣本光束在組織表面的橫向掃描（Ｘ－Ｙ方向），系統(tǒng)能夠逐點(diǎn)、逐線地獲取不同位置的深度信息，最終組合生成組織的二維橫斷面圖像（Ｂ－ｓｃａｎ） 或三維立體圖像。
３． 發(fā)展歷程（代際演進(jìn)）
時域ＯＣＴ： 最早的ＯＣＴ技術(shù)（１９９０ｓ初）。通過機(jī)械移動參考鏡來測量不同深度的時間延遲。缺點(diǎn)：成像速度慢，信噪比較低，軸向分辨率有限（～１０－１５ μｍ）。
傅里葉域／頻域ＯＣＴ：
譜域ＯＣＴ： 使用寬帶光源和光譜儀檢測干涉光譜，通過傅里葉變換獲得深度信息。優(yōu)點(diǎn)： 成像速度極大提升（比時域快５０－１００倍），信噪比顯著提高，軸向分辨率更高（～３－７ μｍ）。成為主流技術(shù)。
掃頻源ＯＣＴ： 使用快速調(diào)諧的激光光源和單點(diǎn)探測器。優(yōu)點(diǎn)： 成像速度更快，探測靈敏度更高，穿透力可能更強(qiáng)（尤其在眼前節(jié)和虹膜后），不易受運(yùn)動偽影影響。在高性能設(shè)備中應(yīng)用增多。
增強(qiáng)深度成像ＯＣＴ： 通過軟件算法優(yōu)化掃描和信號處理，增強(qiáng)對脈絡(luò)膜等深層結(jié)構(gòu)的可視化。
ＯＣＴ血管成像： 基于對同一位置進(jìn)行多次重復(fù)掃描，檢測血流引起的信號變化（散斑方差或相位方差），無需造影劑即可生成視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜血管圖像。
自適應(yīng)光學(xué)ＯＣＴ： 結(jié)合自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)校正眼球像差，實(shí)現(xiàn)接近衍射極限的超高分辨率成像（～１－３ μｍ），用于研究單個感光細(xì)胞等微觀結(jié)構(gòu)（主要在科研領(lǐng)域）。
４． 主要類型（按掃描模式和應(yīng)用側(cè)重）
后節(jié)ＯＣＴ： 最常用類型，主要用于視網(wǎng)膜、黃斑、視神經(jīng)乳頭成像。
前節(jié)ＯＣＴ： 專門設(shè)計(jì)用于角膜（厚度、形態(tài)、切口）、前房（深度、角度）、虹膜、晶狀體成像。分辨率要求通常更高。
通用型／多模式ＯＣＴ： 整合后節(jié)和前節(jié)成像功能。
手持式ＯＣＴ： 便攜設(shè)計(jì)，適用于手術(shù)室（術(shù)中監(jiān)測）、新生兒、臥床患者或社區(qū)篩查。
整合式ＯＣＴ： 與裂隙燈顯微鏡、眼底相機(jī)或手術(shù)顯微鏡集成。
５． 核心組成部分
光源： 低相干近紅外光源（如超發(fā)光二極管ＳＬＤ或掃頻激光器），波長通常在８００－１３００ｎｍ范圍（后節(jié)常用８３０ｎｍ／１０５０ｎｍ，前節(jié)常用１３１０ｎｍ以提高穿透力和減少水吸收）。
干涉儀： 核心光學(xué)部件，包括分束器、參考臂（含可移動參考鏡或固定鏡＋延遲線）、樣品臂。
掃描系統(tǒng)： 振鏡或其它光學(xué)元件，控制光束在樣本表面進(jìn)行橫向掃描。
探測系統(tǒng)：
譜域ＯＣＴ：光譜儀（含光柵和線陣ＣＣＤ／ＣＭＯＳ相機(jī)）。
掃頻源ＯＣＴ：高速光電探測器。
信號處理單元： 高速計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)采集原始干涉信號，進(jìn)行傅里葉變換、濾波、對數(shù)壓縮、圖像重建等處理。
控制與顯示系統(tǒng)： 操作軟件、用戶界面、顯示器，用于控制掃描參數(shù)、顯示實(shí)時圖像、進(jìn)行測量分析、存儲和導(dǎo)出數(shù)據(jù)。
固視目標(biāo)： 引導(dǎo)患者注視，確保掃描位置準(zhǔn)確。
６． 核心功能特點(diǎn)與優(yōu)勢
超高分辨率： 軸向分辨率可達(dá)微米級（３－７μｍ），能清晰分辨視網(wǎng)膜各層細(xì)微結(jié)構(gòu)（如視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層ＲＮＦＬ、內(nèi)外節(jié)連接ＩＳ／ＯＳ、視網(wǎng)膜色素上皮ＲＰＥ等）。
非接觸、無創(chuàng)： 檢查過程舒適安全，無需接觸眼球或注射造影劑。
三維成像： 可獲取組織的三維容積數(shù)據(jù)，進(jìn)行任意切面重建和定量分析。
活體“光學(xué)活檢”： 提供接近組織病理學(xué)的活體結(jié)構(gòu)信息。
客觀定量分析： 可精確測量視網(wǎng)膜厚度、神經(jīng)纖維層厚度、黃斑容積、杯盤比、角膜厚度、前房角度等關(guān)鍵參數(shù)。
動態(tài)范圍大： 能同時顯示強(qiáng)反射（如ＲＰＥ／脈絡(luò)膜）和弱反射（如玻璃體）結(jié)構(gòu)。
成像速度快： 傅里葉域ＯＣＴ每秒可獲取數(shù)萬至數(shù)十萬次Ａ－ｓｃａｎ，大大減少運(yùn)動偽影，提高患者耐受性和檢查效率。
可重復(fù)性好： 便于對疾病進(jìn)行長期隨訪和療效評估。
多種成像模式：
結(jié)構(gòu)ＯＣＴ： 標(biāo)準(zhǔn)模式，顯示組織形態(tài)結(jié)構(gòu)。
ＯＣＴ血管成像： 無創(chuàng)顯示視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜微血管循環(huán)。
前節(jié)ＯＣＴ： 精細(xì)顯示角膜、房角等結(jié)構(gòu)。
Ｅｎ Ｆａｃｅ ＯＣＴ： 生成與眼底類似的正視平面圖像（Ｃ－ｓｃａｎ）。
增強(qiáng)深度成像ＯＣＴ： 優(yōu)化顯示脈絡(luò)膜。
７． 主要臨床應(yīng)用
視網(wǎng)膜疾病：
黃斑疾病： 診斷和監(jiān)測年齡相關(guān)性黃斑變性（干性／濕性）、黃斑水腫（糖尿病性、視網(wǎng)膜靜脈阻塞后）、黃斑裂孔、黃斑前膜、中心性漿液性脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜病變等。評估抗ＶＥＧＦ治療效果。
糖尿病視網(wǎng)膜病變： 檢測早期黃斑水腫、追蹤水腫變化、評估治療反應(yīng)。
視網(wǎng)膜血管性疾病： 監(jiān)測視網(wǎng)膜靜脈／動脈阻塞后繼發(fā)改變（水腫、缺血）。
遺傳性視網(wǎng)膜疾病： 評估視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)異常（如視錐視桿細(xì)胞營養(yǎng)不良）。
青光眼：
定量測量視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層厚度和視盤參數(shù)（杯盤比、盤沿面積），是青光眼早期診斷和進(jìn)展監(jiān)測的金標(biāo)準(zhǔn)之一。
評估視神經(jīng)結(jié)構(gòu)損傷。
視神經(jīng)疾病： 評估視神經(jīng)炎、缺血性視神經(jīng)病變等導(dǎo)致的ＲＮＦＬ變薄。
玻璃體視網(wǎng)膜界面疾病： 診斷玻璃體后脫離、黃斑裂孔、黃斑前膜等。
眼前節(jié)疾病：
角膜疾病： 精確測量角膜厚度（尤其對圓錐角膜篩查、屈光手術(shù)規(guī)劃至關(guān)重要）、評估角膜傷口愈合、移植片情況、感染／潰瘍深度。
青光眼篩查與評估： 測量前房深度、前房角開放程度（房角鏡的重要補(bǔ)充或替代），評估周邊虹膜形態(tài)。
白內(nèi)障術(shù)前評估： 測量人工晶體位置、評估懸韌帶狀態(tài)（部分高端設(shè)備）。
角膜屈光手術(shù)： 術(shù)前規(guī)劃（角膜瓣／帽厚度預(yù)測）、術(shù)后評估。
角膜接觸鏡相關(guān)評估： 觀察接觸鏡下的角膜變化。
眼內(nèi)腫瘤： 輔助評估腫瘤位置、范圍及其與鄰近組織關(guān)系。
８． 局限性與挑戰(zhàn)
穿透深度有限： 受組織散射和吸收影響，對深層脈絡(luò)膜和鞏膜的成像不如淺層視網(wǎng)膜清晰（盡管ＥＤＩＯＣＴ有所改善）。
受介質(zhì)混濁影響： 嚴(yán)重白內(nèi)障、玻璃體出血或角膜混濁會顯著降低圖像質(zhì)量甚至無法成像。
運(yùn)動偽影： 雖然高速掃描大大減少，但患者不自主眼動仍可能產(chǎn)生偽影。
圖像解讀專業(yè)性要求高： 需要經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的眼科醫(yī)生或技師解讀圖像和測量結(jié)果，識別偽影和病理改變。
定量分析依賴邊界識別算法： 自動分層和測量算法在嚴(yán)重病變或圖像質(zhì)量差時可能出錯，需人工核對校正。
設(shè)備成本較高： 高端ＯＣＴ設(shè)備價格昂貴。
無法直接評估功能： 主要提供結(jié)構(gòu)信息，需結(jié)合視力、視野、電生理等功能檢查綜合判斷。
９． 未來發(fā)展趨勢
更高分辨率與速度： 持續(xù)提升軸向和橫向分辨率，實(shí)現(xiàn)更快的掃描速度。
更廣視野與更深穿透： 開發(fā)更大掃描范圍（廣角ＯＣＴ）和穿透力更強(qiáng)的技術(shù)。
功能成像擴(kuò)展： 深化ＯＣＴ血管成像研究，發(fā)展ＯＣＴ彈性成像（測量組織硬度）、ＯＣＴ血流動力學(xué)測量等。
人工智能深度整合：
自動病變識別與分類： 輔助診斷ＡＭＤ、ＤＭＥ、青光眼等。
智能圖像質(zhì)量增強(qiáng)與偽影校正。
精準(zhǔn)自動分層與定量分析。
疾病進(jìn)展預(yù)測模型。
術(shù)中ＯＣＴ： 更廣泛地集成到眼科手術(shù)顯微鏡中，為玻璃體視網(wǎng)膜手術(shù)、角膜移植、青光眼手術(shù)提供實(shí)時引導(dǎo)。
多模態(tài)成像融合： 將ＯＣＴ與眼底自發(fā)熒光、熒光血管造影、吲哚青綠血管造影、微視野計(jì)等功能成像技術(shù)整合，提供更全面的信息。
便攜化與普及化： 手持式和低成本ＯＣＴ設(shè)備的發(fā)展，促進(jìn)基層篩查和床旁應(yīng)用。
總結(jié)
眼科光學(xué)相干斷層掃描儀（ＯＣＴ）是革命性的眼科成像診斷工具，以其無創(chuàng)、高分辨率、可定量分析的優(yōu)勢，深刻改變了對視網(wǎng)膜、視神經(jīng)及眼前節(jié)疾病的診斷、監(jiān)測和治療評估方式。從時域到傅里葉域的演進(jìn)極大提升了其性能，ＯＣＴＡ等新技術(shù)的出現(xiàn)進(jìn)一步擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。盡管存在穿透深度限制和對介質(zhì)透明度的依賴等挑戰(zhàn)，ＯＣＴ已成為現(xiàn)代眼科臨床實(shí)踐和科研不可或缺的核心設(shè)備。隨著分辨率、速度、ＡＩ整合和多模態(tài)融合等技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，ＯＣＴ將在眼部疾病的精準(zhǔn)診療、早期干預(yù)和機(jī)制研究中發(fā)揮越來越重要的作用。
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