OCT应用成像图集

光学相干层析(OCT)是一种无损伤的光学成像方法，能够实时提供1D深度、2D横截面和3D体图像，一般具有微米分辨率和若干毫米成像深度。OCT图像基于样品内不同材料层的背向散射光，以此展现样品的结构信息。OCT不仅提供实时图像，还能使用双折射对比强化系统，或者扩展用于功能性血流成像。

OCT是超声技术的光学类比，它在较低成像深度和较高分辨率之间折衷。就成像范围深度和轴向分辨率而言，OCT填补了超声和共聚焦显微镜之间的空白(如下图所示)。

各种成像方法的深度和分辨率对比FD-OCT

随着傅里叶域技术的出现，OCT已经从小视场的高分辨率“点”成像发展到三维体积的综合微观成像。傅里叶域光学相干层析(FD-OCT)基于低相干干涉技术，即使用光源的相干属性来测量样品的光程延迟。在OCT中为了获得微米级分辨率的横截面图像，需设置干涉仪测量样品臂和参考臂之间的光程差。

FD-OCT系统根据光源和探测配置分为两类：谱域OCT(SD-OCT)和扫频源OCT(SS-OCT)。如下图所示，在这两种系统中，光分束后进入干涉仪装置的样品臂和参考臂。SS-OCT采用相干窄带光源，而SD-OCT系统采用宽带低相干光源。背向散射光与样品中的折射率变化有关，重新耦合到样品臂的光纤中，然后与参考臂的反射光(光程恒定)组合发生干涉。通过干涉仪的探测臂测量形成的干涉图案。

SD-OCT和SS-OCT的比较

所测干涉图的频率与样品中反射部位的深度位置有关。所以，通过对探测的干涉图进行傅里叶变换可以得到深度反射率分布(A扫描)。采样光束在样品表面扫描完成后，采集一系列的A扫描生成2D图像。与此类似，采集一系列2D图像生成3D图像。对于FD-OCT，采集2D图像需要几毫秒时间，采集3D图像不到1秒。SD-OCT对比SS-OCT

SD-OCT和SS-OCT系统的基本原理相同，但是产生OCT干涉图的技术方法不同。SD-OCT系统没有可移动的组件，所以机械稳定性高且相位噪声低。SD-OCT系统还可以通过各种线阵相机来实现不同的成像速度和灵敏度。

SS-OCT系统采用扫频光源和光电探测器快速生成相同类型的干涉图。由于扫频激光源的高速扫频，可以使用每个分立波长的高峰值功率来照明样品，从而提供更高的灵敏度，且几乎没有光学损伤的危险。FD-OCT信号处理

FD-OCT测量的干涉图案和光学频率有关。参考臂的光学延迟量是固定的，从不同样品深度反射的光与参考光干涉生成不同频率分量的干涉图案。通过傅里叶变换解析不同深度的反射，由此得到样品的深度轮廓(A扫描)。

FD-OCT基本原理OCT性能参考

OCT的光学参数是相互制约的，所以最理想的OCT系统需要平衡好这些参数，从而在应用中发挥出最佳性能。优化轴向分辨率会降低最大成像深度优化横向分辨率会减小视场提高A扫描速率会降低灵敏度短波长优化横向分辨率但会增加散射