答辩—杨亚峰学习.pptx

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1、OCT技术简介技术简介u光学相干层析技术光学相干层析技术(OCT)是一种新兴的和极具发展潜力的断层成是一种新兴的和极具发展潜力的断层成像技术，可实现无损伤非介入探测，具有较高的分辨率，可以达像技术，可实现无损伤非介入探测，具有较高的分辨率，可以达到到115微米，可以对生物组织进行实时在体二维或三维成像，微米，可以对生物组织进行实时在体二维或三维成像，目前目前OCT系统向微型化发展是重要的研究目标之一，在医用电子系统向微型化发展是重要的研究目标之一，在医用电子内窥镜的基础上加上内窥镜的基础上加上OCT功能，使医用电子内窥镜具备了真正意功能，使医用电子内窥镜具备了真正意义上探测人体内脏表层下面微小

2、病变的能力，无损成像的性质使义上探测人体内脏表层下面微小病变的能力，无损成像的性质使其在医学成像领域中占有重要位置。其在医学成像领域中占有重要位置。u当今许多国家和地区都有课题组在进行当今许多国家和地区都有课题组在进行 OCT 方面的研究，方面的研究，OCT 技术的应用领域非常广泛，涉及到医学、生物学、工业检测等很技术的应用领域非常广泛，涉及到医学、生物学、工业检测等很多方面，其中最主要的应用还是在医学领域，提供医学诊断用的多方面，其中最主要的应用还是在医学领域，提供医学诊断用的图像。图像。OCT 技术的应用领域也在不断拓展中，从最早的眼科到现技术的应用领域也在不断拓展中，从最早的眼科到现在的

3、口腔科、肠胃科、皮肤科、心血管科等多个医学领域。另外，在的口腔科、肠胃科、皮肤科、心血管科等多个医学领域。另外，在一些工业检测也得到了应用，如艺术品完好程度的检测，珍珠在一些工业检测也得到了应用，如艺术品完好程度的检测，珍珠质量的检测等。质量的检测等。第第1 1页页/共共1010页页OCT技术成像的基本原理技术成像的基本原理u光学相干层析技术光学相干层析技术(OCT)建立在低相建立在低相干干涉的基础上，由光源模块、耦合干干涉的基础上，由光源模块、耦合模块、参考臂模块、样品臂模块、探模块、参考臂模块、样品臂模块、探测电路模块和信号处理显示模块六大测电路模块和信号处理显示模块六大模块构成。模块构成

4、。uOCT成像的主旨就是要得到样品不同成像的主旨就是要得到样品不同深度的反射率分布。如果参考镜处的深度的反射率分布。如果参考镜处的反射率一定，那么由于样品结构的不反射率一定，那么由于样品结构的不均匀性，从样品不同深度散射回来的均匀性，从样品不同深度散射回来的光的强度就不同，所以当两臂光相遇光的强度就不同，所以当两臂光相遇时产生的干涉信号里就带有样品不同时产生的干涉信号里就带有样品不同深度的光反射率信息。经过光纤耦合深度的光反射率信息。经过光纤耦合器汇合后产生干涉信号，用探测器探器汇合后产生干涉信号，用探测器探测这个信号，信号的强度反映样品的测这个信号，信号的强度反映样品的散（反）射强度。这个信

5、号被光电探散（反）射强度。这个信号被光电探测器转化为电信号后，经过信号处理测器转化为电信号后，经过信号处理系统，最后被数据采集卡转化成数字系统，最后被数据采集卡转化成数字信号后采集进电脑，进行图像重构、信号后采集进电脑，进行图像重构、处理及显示。处理及显示。第第2 2页页/共共1010页页对影响探测性能的关键参数进行仿真对影响探测性能的关键参数进行仿真u为了方便分析各个试验参数的影响，我们设计了为了方便分析各个试验参数的影响，我们设计了matlab仿真实验仿真实验的图形用户界面（的图形用户界面（GUI），编制了相应的回调函数，可以根据界），编制了相应的回调函数，可以根据界面上显示的模型设置不同

6、试验参数，分析实验结果，直观的分析面上显示的模型设置不同试验参数，分析实验结果，直观的分析各参数的变化对于探测性能的影响各参数的变化对于探测性能的影响第第3 3页页/共共1010页页反射率反射率r(r)=0.5,r(s)=0.5时不同光程差的干涉光谱仿真曲线时不同光程差的干涉光谱仿真曲线第第4 4页页/共共1010页页第第5 5页页/共共1010页页光程差为光程差为100um，不同反射率条件下的干涉光谱仿真，不同反射率条件下的干涉光谱仿真第第6 6页页/共共1010页页第第7 7页页/共共1010页页OCT探头模型的设计和搭建探头模型的设计和搭建uOCT 成像系统中，通过样品臂的成像系统中，通

7、过样品臂的横向扫描获得样品横断面的图像，横向扫描获得样品横断面的图像，扫描机构使得样品或者探头具有扫描机构使得样品或者探头具有线性的移动特性，其扫描速度也线性的移动特性，其扫描速度也直接决定了系统的成像速度，扫直接决定了系统的成像速度，扫描系统的体积很大程度上决定了描系统的体积很大程度上决定了其使用范围。我们设计了一种如其使用范围。我们设计了一种如右图所示的内窥旋转扫描探头，右图所示的内窥旋转扫描探头，其微型电机及光学器件都封装在其微型电机及光学器件都封装在OCT探头的透明外壳中，光源发探头的透明外壳中，光源发出的光经单模光纤，由软管传输出的光经单模光纤，由软管传输进入进入OCT探头的前端部。考虑到探头的前端部。考虑到轴向分辨率及探测深度的要求，轴向分辨率及探测深度的要求，由光纤前端粘合的由光纤前端粘合的 GRIN 透镜透镜将检测光准直出射，经反射棱镜将检测光准直出射，经反射棱镜垂直入射到人体内腔，探头前端垂直入射到人体内腔，探头前端的微型电机同时带动反射棱镜旋的微型电机同时带动反射棱镜旋转，使入射光实现对人体内腔的转，使入射光实现对人体内腔的旋转扫描。旋转扫描。第第8 8页页/共共1010页页感谢老师感谢老师！第第9 9页页/共共1010页页感感谢您您的的观看。看。第第1010页页/共共1010页页