La tomografía de coherencia óptica (OCT) es una tecnología médica y de imágenes no invasiva, de alta resolución y baja pérdida desarrollada a principios de la década de 1990. Su principio es similar al de la ecografía, la diferencia es que utiliza luz en lugar de sonido.

La tecnología de tomografía de coherencia óptica utiliza el principio básico de un interferómetro de luz coherente débil para detectar el reflejo inverso o varias señales de dispersión de luz coherente débil incidente a diferentes niveles de profundidad de los tejidos biológicos. Mediante el escaneo, se pueden obtener imágenes estructurales bidimensionales o tridimensionales de tejidos biológicos. .

En comparación con otras tecnologías de imagen, como la imagen por ultrasonido, la imagen por resonancia magnética (MRI), la tomografía computarizada (TC) de rayos X, etc., la tecnología OCT tiene una resolución más alta (varios micrómetros) que la imagen confocal. En comparación con las tecnologías de resolución ultra alta como la micro (microscopía multifotónica), la tecnología OCT tiene una capacidad tomográfica relativamente grande. Se puede decir que la tecnología OCT llena el vacío entre estos dos tipos de tecnologías de imágenes.

La estructura y principios básicos de la tomografía de coherencia óptica.

La tomografía de coherencia óptica se basa en el principio del interferómetro, utiliza luz coherente débil del infrarrojo cercano para irradiar el tejido que se va a probar y genera interferencias basadas en la coherencia de la luz. Utiliza tecnología de detección superheterodina para medir la intensidad de la luz reflejada para obtener imágenes de tejidos superficiales. . El sistema OCT está compuesto por una fuente de luz de baja coherencia, un interferómetro Michelson de fibra óptica y un sistema de detección fotoeléctrica.

El núcleo de OCT es el interferómetro Michelson de fibra. La luz emitida por el diodo de superluminiscencia (SLD) de fuente de luz de baja coherencia se acopla a la fibra monomodo y se divide en dos trayectos mediante el acoplador de fibra 2 × 2. Una forma es la luz de referencia que es colimada por la lente y devuelta desde el espejo plano. ; El otro es el haz de muestreo enfocado por la lente a la muestra bajo prueba.

La luz de referencia devuelta por el reflector y la luz retrodispersada de la muestra bajo prueba se fusionan en el detector. Cuando la diferencia de trayectoria óptica entre los dos está dentro de la longitud de coherencia de la fuente de luz, se produce interferencia. La señal de salida del detector refleja la retrodispersión del medio. Hacia la intensidad de la dispersión.

Escanee el espejo y registre su posición espacial, de modo que la luz de referencia interfiera con la luz retrodispersada desde diferentes profundidades en el medio. Según la posición del espejo y la intensidad de la señal de interferencia correspondiente, se obtienen los datos de medición de diferentes profundidades (dirección z) de la muestra. Luego, combinado con el escaneo del haz de muestreo en el plano x-y, el resultado es procesado por la computadora para obtener la información de la estructura tridimensional de la muestra.

El desarrollo de la tecnología de imágenes OCT

Con la aplicación generalizada del ultrasonido en el campo de la oftalmología, las personas esperan desarrollar un método de detección de mayor resolución. La aparición del biomicroscopio de ultrasonido (UBM) cumple este requisito hasta cierto punto. Puede realizar imágenes de alta resolución del segmento anterior mediante el uso de ondas sonoras de mayor frecuencia. Sin embargo, debido a la rápida atenuación de las ondas sonoras de alta frecuencia en los tejidos biológicos, su profundidad de detección está limitada hasta cierto punto. Si se utilizan ondas de luz en lugar de ondas de sonido, ¿se pueden compensar los defectos?

En 1987, Takada et al. desarrolló un método de interferometría óptica de baja coherencia, que se convirtió en un método para la medición óptica de alta resolución con el apoyo de fibra óptica y componentes optoelectrónicos; Youngquist y col. desarrolló un reflectómetro óptico coherente cuya fuente de luz es un súper diodo emisor de luz acoplado directamente a una fibra óptica. Un brazo del instrumento que contiene un espejo de referencia se encuentra en el interior, mientras que la fibra óptica en el otro brazo está conectada a un dispositivo similar a una cámara. Estos han sentado las bases teóricas y técnicas para el surgimiento de la OCT.

En 1991, David Huang, un científico chino del MIT, utilizó la OCT desarrollada para medir la retina aislada y las arterias coronarias. Debido a que la OCT tiene una alta resolución sin precedentes, similar a la biopsia óptica, se desarrolló rápidamente para la medición y obtención de imágenes de tejidos biológicos.

Debido a las características ópticas del ojo, la tecnología OCT se está desarrollando más rápidamente en aplicaciones clínicas de oftalmología. Antes de 1995, científicos como Huang usaban OCT para medir y obtener imágenes de tejidos como la retina, la córnea, la cámara anterior y el iris de los ojos humanos in vitro e in vivo, mejorando continuamente la tecnología OCT. Después de varios años de mejora, el sistema OCT se ha mejorado aún más y se ha convertido en una herramienta de detección clínicamente práctica, se convirtió en un instrumento comercial y finalmente confirmó su superioridad en las imágenes del fondo de ojo y la retina. La OCT se utilizó oficialmente en las clínicas de oftalmología en 19