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１． 定義
眼科光學相干斷層掃描儀是一種利用低相干干涉測量技術對眼部組織（主要是視網膜、視神經、角膜、前房角等）進行高分辨率、非接觸、無創、橫斷面成像的先進診斷設備。
它被譽為眼科的“光學活檢”，能夠提供接近組織學水平的活體眼部結構圖像，是眼科臨床診斷、疾病監測和治療評估不可或缺的工具。
２． 核心原理
光學相干斷層成像基于低相干干涉測量法，類似于超聲波成像，但使用的是光波而非聲波。
關鍵步驟：
參考光束： 射向一個已知路徑長度（可移動）的參考鏡。
樣本光束： 射向患者的眼球組織。
光源： 儀器發射一束低相干（寬帶）近紅外光。
分束： 光束被分束器分成兩束：
反射／散射： 樣本光束在眼內不同深度和界面的結構上發生反射或后向散射。
干涉： 從樣本反射／散射回來的光與從參考鏡反射回來的光重新匯合，發生干涉。
檢測與分析： 只有當兩束光的光程差在光源的相干長度（很短）之內時，才會產生可檢測的干涉信號。探測器接收干涉信號，通過分析干涉信號的強度和時間延遲（對應于組織深度），即可重建出該光束路徑上組織結構的深度（軸向）信息。
掃描與斷層成像： 通過快速移動參考鏡或使用其他技術（如傅里葉域），并結合樣本光束在組織表面的橫向掃描（Ｘ－Ｙ方向），系統能夠逐點、逐線地獲取不同位置的深度信息，最終組合生成組織的二維橫斷面圖像（Ｂ－ｓｃａｎ） 或三維立體圖像。
３． 發展歷程（代際演進）
時域ＯＣＴ： 最早的ＯＣＴ技術（１９９０ｓ初）。通過機械移動參考鏡來測量不同深度的時間延遲。缺點：成像速度慢，信噪比較低，軸向分辨率有限（～１０－１５ μｍ）。
傅里葉域／頻域ＯＣＴ：
譜域ＯＣＴ： 使用寬帶光源和光譜儀檢測干涉光譜，通過傅里葉變換獲得深度信息。優點： 成像速度極大提升（比時域快５０－１００倍），信噪比顯著提高，軸向分辨率更高（～３－７ μｍ）。成為主流技術。
掃頻源ＯＣＴ： 使用快速調諧的激光光源和單點探測器。優點： 成像速度更快，探測靈敏度更高，穿透力可能更強（尤其在眼前節和虹膜后），不易受運動偽影影響。在高性能設備中應用增多。
增強深度成像ＯＣＴ： 通過軟件算法優化掃描和信號處理，增強對脈絡膜等深層結構的可視化。
ＯＣＴ血管成像： 基于對同一位置進行多次重復掃描，檢測血流引起的信號變化（散斑方差或相位方差），無需造影劑即可生成視網膜和脈絡膜血管圖像。
自適應光學ＯＣＴ： 結合自適應光學技術校正眼球像差，實現接近衍射極限的超高分辨率成像（～１－３ μｍ），用于研究單個感光細胞等微觀結構（主要在科研領域）。
４． 主要類型（按掃描模式和應用側重）
后節ＯＣＴ： 最常用類型，主要用于視網膜、黃斑、視神經乳頭成像。
前節ＯＣＴ： 專門設計用于角膜（厚度、形態、切口）、前房（深度、角度）、虹膜、晶狀體成像。分辨率要求通常更高。
通用型／多模式ＯＣＴ： 整合后節和前節成像功能。
手持式ＯＣＴ： 便攜設計，適用于手術室（術中監測）、新生兒、臥床患者或社區篩查。
整合式ＯＣＴ： 與裂隙燈顯微鏡、眼底相機或手術顯微鏡集成。
５． 核心組成部分
光源： 低相干近紅外光源（如超發光二極管ＳＬＤ或掃頻激光器），波長通常在８００－１３００ｎｍ范圍（后節常用８３０ｎｍ／１０５０ｎｍ，前節常用１３１０ｎｍ以提高穿透力和減少水吸收）。
干涉儀： 核心光學部件，包括分束器、參考臂（含可移動參考鏡或固定鏡＋延遲線）、樣品臂。
掃描系統： 振鏡或其它光學元件，控制光束在樣本表面進行橫向掃描。
探測系統：
譜域ＯＣＴ：光譜儀（含光柵和線陣ＣＣＤ／ＣＭＯＳ相機）。
掃頻源ＯＣＴ：高速光電探測器。
信號處理單元： 高速計算機，負責采集原始干涉信號，進行傅里葉變換、濾波、對數壓縮、圖像重建等處理。
控制與顯示系統： 操作軟件、用戶界面、顯示器，用于控制掃描參數、顯示實時圖像、進行測量分析、存儲和導出數據。
固視目標： 引導患者注視，確保掃描位置準確。
６． 核心功能特點與優勢
超高分辨率： 軸向分辨率可達微米級（３－７μｍ），能清晰分辨視網膜各層細微結構（如視網膜神經纖維層ＲＮＦＬ、內外節連接ＩＳ／ＯＳ、視網膜色素上皮ＲＰＥ等）。
非接觸、無創： 檢查過程舒適安全，無需接觸眼球或注射造影劑。
三維成像： 可獲取組織的三維容積數據，進行任意切面重建和定量分析。
活體“光學活檢”： 提供接近組織病理學的活體結構信息。
客觀定量分析： 可精確測量視網膜厚度、神經纖維層厚度、黃斑容積、杯盤比、角膜厚度、前房角度等關鍵參數。
動態范圍大： 能同時顯示強反射（如ＲＰＥ／脈絡膜）和弱反射（如玻璃體）結構。
成像速度快： 傅里葉域ＯＣＴ每秒可獲取數萬至數十萬次Ａ－ｓｃａｎ，大大減少運動偽影，提高患者耐受性和檢查效率。
可重復性好： 便于對疾病進行長期隨訪和療效評估。
多種成像模式：
結構ＯＣＴ： 標準模式，顯示組織形態結構。
ＯＣＴ血管成像： 無創顯示視網膜和脈絡膜微血管循環。
前節ＯＣＴ： 精細顯示角膜、房角等結構。
Ｅｎ Ｆａｃｅ ＯＣＴ： 生成與眼底類似的正視平面圖像（Ｃ－ｓｃａｎ）。
增強深度成像ＯＣＴ： 優化顯示脈絡膜。
７． 主要臨床應用
視網膜疾病：
黃斑疾病： 診斷和監測年齡相關性黃斑變性（干性／濕性）、黃斑水腫（糖尿病性、視網膜靜脈阻塞后）、黃斑裂孔、黃斑前膜、中心性漿液性脈絡膜視網膜病變等。評估抗ＶＥＧＦ治療效果。
糖尿病視網膜病變： 檢測早期黃斑水腫、追蹤水腫變化、評估治療反應。
視網膜血管性疾病： 監測視網膜靜脈／動脈阻塞后繼發改變（水腫、缺血）。
遺傳性視網膜疾病： 評估視網膜結構異常（如視錐視桿細胞營養不良）。
青光眼：
定量測量視網膜神經纖維層厚度和視盤參數（杯盤比、盤沿面積），是青光眼早期診斷和進展監測的金標準之一。
評估視神經結構損傷。
視神經疾病： 評估視神經炎、缺血性視神經病變等導致的ＲＮＦＬ變薄。
玻璃體視網膜界面疾病： 診斷玻璃體后脫離、黃斑裂孔、黃斑前膜等。
眼前節疾病：
角膜疾病： 精確測量角膜厚度（尤其對圓錐角膜篩查、屈光手術規劃至關重要）、評估角膜傷口愈合、移植片情況、感染／潰瘍深度。
青光眼篩查與評估： 測量前房深度、前房角開放程度（房角鏡的重要補充或替代），評估周邊虹膜形態。
白內障術前評估： 測量人工晶體位置、評估懸韌帶狀態（部分高端設備）。
角膜屈光手術： 術前規劃（角膜瓣／帽厚度預測）、術后評估。
角膜接觸鏡相關評估： 觀察接觸鏡下的角膜變化。
眼內腫瘤： 輔助評估腫瘤位置、范圍及其與鄰近組織關系。
８． 局限性與挑戰
穿透深度有限： 受組織散射和吸收影響，對深層脈絡膜和鞏膜的成像不如淺層視網膜清晰（盡管ＥＤＩＯＣＴ有所改善）。
受介質混濁影響： 嚴重白內障、玻璃體出血或角膜混濁會顯著降低圖像質量甚至無法成像。
運動偽影： 雖然高速掃描大大減少，但患者不自主眼動仍可能產生偽影。
圖像解讀專業性要求高： 需要經過專業培訓的眼科醫生或技師解讀圖像和測量結果，識別偽影和病理改變。
定量分析依賴邊界識別算法： 自動分層和測量算法在嚴重病變或圖像質量差時可能出錯，需人工核對校正。
設備成本較高： 高端ＯＣＴ設備價格昂貴。
無法直接評估功能： 主要提供結構信息，需結合視力、視野、電生理等功能檢查綜合判斷。
９． 未來發展趨勢
更高分辨率與速度： 持續提升軸向和橫向分辨率，實現更快的掃描速度。
更廣視野與更深穿透： 開發更大掃描范圍（廣角ＯＣＴ）和穿透力更強的技術。
功能成像擴展： 深化ＯＣＴ血管成像研究，發展ＯＣＴ彈性成像（測量組織硬度）、ＯＣＴ血流動力學測量等。
人工智能深度整合：
自動病變識別與分類： 輔助診斷ＡＭＤ、ＤＭＥ、青光眼等。
智能圖像質量增強與偽影校正。
精準自動分層與定量分析。
疾病進展預測模型。
術中ＯＣＴ： 更廣泛地集成到眼科手術顯微鏡中，為玻璃體視網膜手術、角膜移植、青光眼手術提供實時引導。
多模態成像融合： 將ＯＣＴ與眼底自發熒光、熒光血管造影、吲哚青綠血管造影、微視野計等功能成像技術整合，提供更全面的信息。
便攜化與普及化： 手持式和低成本ＯＣＴ設備的發展，促進基層篩查和床旁應用。
總結
眼科光學相干斷層掃描儀（ＯＣＴ）是革命性的眼科成像診斷工具，以其無創、高分辨率、可定量分析的優勢，深刻改變了對視網膜、視神經及眼前節疾病的診斷、監測和治療評估方式。從時域到傅里葉域的演進極大提升了其性能，ＯＣＴＡ等新技術的出現進一步擴展了其應用范圍。盡管存在穿透深度限制和對介質透明度的依賴等挑戰，ＯＣＴ已成為現代眼科臨床實踐和科研不可或缺的核心設備。隨著分辨率、速度、ＡＩ整合和多模態融合等技術的持續發展，ＯＣＴ將在眼部疾病的精準診療、早期干預和機制研究中發揮越來越重要的作用。
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