光干渉断層計 非侵襲的イメージング法としての（OCT）は、主に医学で使用されます。 ここでは、さまざまな組織のさまざまな反射および散乱特性がこの方法の基礎を形成しています。 比較的新しい方法として、OCTは現在ますますその地位を確立しています 応用分野.
光コヒーレンストモグラフィーとは何ですか？
眼科診断の分野では、OCTが非常に有益であることが証明されており、ここでは主に眼球の眼底を調べます。 の物理的基礎 光干渉断層計 は、参照波と反射波の波の重ね合わせ中に干渉パターンが形成されることです。 決定的な要因は、光のコヒーレンス長です。 コヒーレンス長は、XNUMXつの光線の最大移動時間差を表します。これにより、XNUMXつの光線を重ね合わせたときに安定した干渉パターンを形成できます。 の 光干渉断層計、コヒーレンス長が短い光は、干渉計を使用して散乱物質の距離を決定します。 この目的のために、検査される体の領域は、医学において点のような方法でスキャンされます。 この方法では、散乱組織に使用される放射線の侵入深さが高い（1〜3 mm）ため、良好な深さ検査が可能です。 同時に、高い測定速度で高い軸方向分解能もあります。 したがって、光コヒーレンストモグラフィーは、超音波検査の光学的対応物を表します。
機能、効果、および目標
光コヒーレンストモグラフィー法は、白色光干渉法に基づいています。 参照光と反射光の重ね合わせを利用して干渉パターンを形成します。 このようにして、サンプルの深さプロファイルを決定することができます。 医学の場合、これは古典的な顕微鏡では到達できないより深い組織切片の検査を意味します。 800つの波長範囲が測定にとって特に重要です。 1300つは、XNUMXnmの波長でのスペクトル範囲です。 このスペクトル範囲は、優れた分解能を提供します。 一方、波長XNUMX nmの光は、組織の奥深くまで浸透し、特に優れた深度分析が可能になります。 現在、XNUMXつの主要なOCTアプリケーション方法が使用されています。時間領域OCTシステムとフーリエドメインOCTシステムです。 どちらのシステムでも、励起光は干渉計を介して参照光とサンプル光に分割され、反射放射と干渉します。 関心領域にわたるサンプルビームの横方向の偏向は、断面画像を生成し、それは融合されて全体的な画像を生成する。 時間領域OCTシステムは、干渉計の両方のアームの長さが一致する場合にのみ干渉信号を生成する、短いコヒーレントの広帯域光に基づいています。 したがって、後方散乱の振幅を決定するには、参照ミラーの位置をトラバースする必要があります。 ミラーの機械的な動きのため、イメージングに必要な時間が長すぎるため、この方法は高速イメージングには適していません。 フーリエドメインOCTの代替方法は、干渉光のスペクトル分解の原理に基づいて機能します。 これにより、深度情報全体が同時にキャプチャされ、信号対雑音比が大幅に向上します。 レーザーは光源として使用され、検査対象の身体部分を段階的にスキャンします。 光コヒーレンストモグラフィーの応用分野は主に医学であり、ここでは特に眼科であり、 癌 診断と 皮膚 検査。 関係する組織切片の界面での異なる屈折率は、反射光と参照光との干渉パターンを介して決定され、画像として表示されます。 眼科では、主に眼底を検査します。 共焦点顕微鏡などの競合する技術では、網膜の層状構造を適切に画像化することはできません。 他の技術は時々人間の目に過度の負担をかけます。 したがって、特に眼科診断の分野では、特に非接触測定によって感染や心理的リスクも排除されるため、OCTは非常に有利であることが証明されています。 ストレス。 現在、心臓血管イメージングの分野でOCTに新しい展望が開かれています。 血管内光コヒーレンストモグラフィーは、赤外光の使用に基づいています。 ここで、OCTはプラーク、解剖、血栓、さらには ステント 寸法。これは、の形態学的変化を特徴づけるためにも使用されます。 血 船。 医療用途に加えて、光コヒーレンストモグラフィーはますます征服しています 応用分野 材料試験では、 モニタリング 生産工程または品質管理。
リスク、副作用、危険
他の方法と比較して、光コヒーレンストモグラフィーには多くの利点があります。 これは、非侵襲的かつ非接触的な方法です。 これにより、感染の伝播や心理的な問題の発生を大幅に回避できます。 ストレス。 さらに、OCTは電離放射線を使用しません。 NS 電磁放射 使用されるのは、人間が日常的にさらされる周波数範囲にほぼ対応しています。 OCTの主な利点は、深度解像度が横解像度に依存しないことです。 この技術は純粋な光反射に基づいているため、これにより、従来の顕微鏡で使用される薄片が不要になります。 したがって、使用される放射線の侵入深さが大きいため、顕微鏡画像を生体組織で生成することができます。 この方法の動作原理は非常に選択的であるため、非常に小さな信号でも検出して特定の深さに割り当てることができます。 このため、OCTは感光性組織の検査にも特に適しています。 OCTの使用は、波長に依存する侵入深さによって制限されます。 電磁放射 帯域幅に依存する解像度。 しかし、ブロードバンドレーザーは1996年以来開発されており、深度分解能がさらに向上しています。 したがって、UHR-OCT（超高解像度OCT）の開発以来、人間の細胞内構造でさえ 癌 細胞を画像化することができます。 OCTはまだ非常に若い技術であるため、すべての可能性がまだ尽きているわけではありません。 ただし、光コヒーレンストモグラフィーは、 健康 リスクがあり、解像度が非常に高く、非常に高速です。
