1.背景、国内外研究现状、意义、目的
1.1背景
光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,简称OCT)是一种新型的成像技术,从出现至今尚不足二十年。OCT是基于一维光学相干域反射测量技术,也称为光学低相干反射测量技术(OLCR, Optical Low Coherence Reflectometry)。OLCR最早形成于七十年代,它利用低相干光干涉原理测量反射光的幅度和相对相位,从而获取传输介质的内部信息。OLCR的核心是迈克尔逊(Michelson)干涉仪或马赫-泽德(Mach-Zehnder)干涉仪,被测样品放在干涉仪的样品臂,扫描光学延迟线位于参考臂。该技术原本主要用于集成光纤器件的特征或瑕疵检测,后来人们发现它在生物组织的研究上亦能发挥显著作用。
1991年,美国的麻省理工学院的J. G.. Fujimoto和D. Huang等人成功地开发一种弹道光成像技术-光学相干层析成像,该技术结合了共焦显微术和低相干光的外差探测技术。其核心是一个采用宽带光源的迈克尔逊干涉仪。通过调整参考光的光程,可以实现参考臂的轴向扫描(又称A-Scan),获取样品的深度层析图像。横向扫描(又称B-Scan)由一系列相邻的轴向深度扫描构成。横向扫描与轴向扫描相结合就可以得到组织样品的断层图像。由此,OCT发展成一种,在一维光学低相干反射测量技术的基础上扩展而来的二维或三维成像技术。
1.2国内外研究现状
技术的完善和创新离不开理论的指导,尽管OCT已有十几年的发展历史,但迄今为止OCT仍主要局限于实验研究领域。
在理论研究方面,对OCT图像的形成机理、组织光学特性对OCT成像的影响、光子多次散射对OCT成像的影响以及共焦系统参数对OCT成像的影响等方面还有待于进一步的深入研究。到目前为止,已经发展了多种OCT数学理论模型,如1993年J. M. Schmitt等人最早提出了单次散射模型,M. Schmitt和A. Knüttle利用互相干函数建立的基于扩展惠更斯-菲涅耳原则的OCT模型,以及D. J.
1.1背景
光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,简称OCT)是一种新型的成像技术,从出现至今尚不足二十年。OCT是基于一维光学相干域反射测量技术,也称为光学低相干反射测量技术(OLCR, Optical Low Coherence Reflectometry)。OLCR最早形成于七十年代,它利用低相干光干涉原理测量反射光的幅度和相对相位,从而获取传输介质的内部信息。OLCR的核心是迈克尔逊(Michelson)干涉仪或马赫-泽德(Mach-Zehnder)干涉仪,被测样品放在干涉仪的样品臂,扫描光学延迟线位于参考臂。该技术原本主要用于集成光纤器件的特征或瑕疵检测,后来人们发现它在生物组织的研究上亦能发挥显著作用。
1991年,美国的麻省理工学院的J. G.. Fujimoto和D. Huang等人成功地开发一种弹道光成像技术-光学相干层析成像,该技术结合了共焦显微术和低相干光的外差探测技术。其核心是一个采用宽带光源的迈克尔逊干涉仪。通过调整参考光的光程,可以实现参考臂的轴向扫描(又称A-Scan),获取样品的深度层析图像。横向扫描(又称B-Scan)由一系列相邻的轴向深度扫描构成。横向扫描与轴向扫描相结合就可以得到组织样品的断层图像。由此,OCT发展成一种,在一维光学低相干反射测量技术的基础上扩展而来的二维或三维成像技术。
1.2国内外研究现状
技术的完善和创新离不开理论的指导,尽管OCT已有十几年的发展历史,但迄今为止OCT仍主要局限于实验研究领域。
在理论研究方面,对OCT图像的形成机理、组织光学特性对OCT成像的影响、光子多次散射对OCT成像的影响以及共焦系统参数对OCT成像的影响等方面还有待于进一步的深入研究。到目前为止,已经发展了多种OCT数学理论模型,如1993年J. M. Schmitt等人最早提出了单次散射模型,M. Schmitt和A. Knüttle利用互相干函数建立的基于扩展惠更斯-菲涅耳原则的OCT模型,以及D. J.
