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SS-OCT成像 | OCTLIGHT高速掃頻光源助力眼科快速成像！
近年來，隨著老齡化社會(huì)的到來以及用眼習(xí)慣的改變，眼底病、屈光不正、青光眼、視網(wǎng)膜病變等詞匯頻繁進(jìn)入我們的視野。目前，我國已有超過4000萬的眼底病患者，患者總數(shù)居高不下。如何篩查、評(píng)估和診療眼科疾病，讓萬千患者守住光明、并自由地享受生活？這也是實(shí)現(xiàn)“十四五"全國眼健康規(guī)劃的重要一環(huán)。
想要實(shí)現(xiàn)對(duì)眼科疾病的早診早治，很大程度上基于眼科影像學(xué)的發(fā)展。
我國眼科影像技術(shù)如今已有70余年發(fā)展史，從眼底血管造影到眼部超聲檢查，從眼底照相機(jī)到MRI，尤其是OCT的出現(xiàn)…無不促進(jìn)了眼科診療水平的整體提高。但全民眼健康仍任重道遠(yuǎn)。
凌云光擁有豐富視覺技術(shù)積累和久經(jīng)驗(yàn)證的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為此，我們發(fā)起了《眼科影像新勢(shì)力》專欄，一方面用以展示眼科影像前沿技術(shù)、先進(jìn)器件和優(yōu)選解決方案，助力眼科從業(yè)者更好地理解眼科成像的奧秘，另一方面也將聚焦眼健康分享科普干貨，幫助眼視光患者更好保護(hù)眼睛?！癇etter Vision，Better Life"，讓眼科成像的先進(jìn)成果能夠惠及到更多的人。
守護(hù)“睛"彩“視"界，這一期看SS-OCT成像技術(shù)。
在上一期，我們介紹了三代OCT成像技術(shù)及其區(qū)別——OCT成像 | 每一雙眼睛背后的“光明守護(hù)者"。從表中可以看到，相較于TD-OCT、SD-OCT兩種方式，SS-OCT在穿透深度及速度的參數(shù)方面明顯有優(yōu)勢(shì)。
| TD-OCT | SD-OCT | SS-OCT | |
| 穿透深度 | 一般(數(shù)mm) | 一般(數(shù)mm) | 高（>10mm） |
| 光源中心波長(zhǎng) | 840nm | 840nm | 1060nm或更高 |
| 頻譜分辨率 | / | 低（0.05~0.1nm） | 高（0.01nm） |
| 軸向分辨率 | 3~5um | 3~5um | 5~8um |
| 速度（A-scan） | 低(數(shù)KHz) | 中（數(shù)十~百KHz） | 高（數(shù)百~千KHz） |
| 價(jià)格 | 低 | 中 | 高 |
SS-OCT，寬光譜范圍下快速穩(wěn)定掃描
結(jié)合了TD-OCT、SD-OCT各自的優(yōu)點(diǎn)，SS-OCT將光譜信息進(jìn)行時(shí)間編碼，技術(shù)的核心是采用了高速掃頻光源。
掃頻光源的特點(diǎn)是在整個(gè)掃頻周期表現(xiàn)為一定光譜寬度的光，在每個(gè)瞬時(shí)時(shí)刻發(fā)出的光為準(zhǔn)單色光，在掃頻正程階段，波長(zhǎng)由短到長(zhǎng)隨時(shí)間進(jìn)行掃描。也就是說，它是一種可調(diào)諧光源，每次發(fā)射一個(gè)波長(zhǎng)，在很寬的光譜范圍內(nèi)快速的進(jìn)行掃描。SS-OCT在光源處就實(shí)現(xiàn)了光譜的空間解析，所以探測(cè)裝置就可利用單點(diǎn)平衡探測(cè)器按時(shí)間順序接收干涉信號(hào)。
一個(gè)典型的SS-OCT系統(tǒng)如下圖所示：
SS-OCT系統(tǒng)，在組成上與之前介紹的SD-OCT有相似性，最大的不同是采用的光源不一樣，其次是采用平衡探測(cè)器加采集卡替代SD-OCT中的光譜儀。對(duì)于一個(gè)SS-OCT系統(tǒng)來說，追求的核心指標(biāo)是理論探測(cè)深度和軸向分辨率。
在眼科的實(shí)際應(yīng)用中，追求更深的探測(cè)深度以及更小的軸向分辨率。這兩個(gè)指標(biāo)是與掃頻光源有著強(qiáng)相關(guān)的關(guān)系。光源中心波長(zhǎng)、光源掃描速度、光源帶寬以及光強(qiáng)都會(huì)給結(jié)果造成影響。
中心波長(zhǎng)方面：SS-OCT通常采用中心波長(zhǎng)1060nm的掃頻光源，這樣由于1060nm的光波長(zhǎng)更長(zhǎng)，穿透性更好，能探測(cè)更深層的眼底信息。而1310nm、1550nm以及更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光源由于吸收效應(yīng)導(dǎo)致只能對(duì)眼前節(jié)進(jìn)行斷層成像，無法深入探測(cè)眼底的情況。
掃描速度方面：掃頻光源速度直接影響SS-OCT的A-Scan速度，這也直接帶來的是眼斷層圖像采集的效率
光源帶寬：光源帶寬既影響理論掃描深度也影響軸向分辨率，大的光源帶寬帶來高軸向分辨率及短的掃描深度，反之亦然
光強(qiáng)：由于眼睛對(duì)光的散射程度在大約-36dB到-40dB之間，也就是幾千分之一到萬分之一，這對(duì)光源光強(qiáng)提出了更高的要求，只有具備足夠的功率，既能穿透到組織的合適的深度，保證光在被樣品散射后返回的后向散射光能夠被探測(cè)器檢測(cè)到，以重建出高質(zhì)量的生物組織圖片。同時(shí)，又不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生損傷。
OCTLIGHT專注于用于OCT成像系統(tǒng)的高速掃描激光器。CALIPER-HERO具有高效、緊湊的設(shè)計(jì)，具有快速 MHz 波長(zhǎng)掃描功能，可以得到快速和穩(wěn)定的掃描速度，足夠?qū)挼膸捄妥銐蚣儍舻墓庾V，是高分辨率和高幀率3D成像等應(yīng)用場(chǎng)景下的理想選擇，可用于眼科疾病診斷。
CALIPER-HERO
產(chǎn)品特點(diǎn)：
中心波長(zhǎng)：1060nm±10nm
掃描范圍：40-50nm
光強(qiáng)：15-50mW
雙向掃描速度：1700KHz
相干長(zhǎng)度：100mm
END
SS-OCT成像技術(shù)的發(fā)展，對(duì)眼科診療有至關(guān)重要的作用。如您對(duì)SS-OCT成像技術(shù)或者眼科影像感興趣，歡迎垂詢！