科技信仰04期丨中科微光:光學(xué)相干斷層成像技術(shù)
2018-08-13 來(lái)源:?jiǎn)⒌峡毓?nbsp; 點(diǎn)擊:1196次
本期#科技信仰#走進(jìn)中科微光,探秘國際領(lǐng)先的光學(xué)相干斷層成像技術(shù)。
啟迪旗下中科微光醫療器械有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng):“中科微光”)成立于2012年8月,由中科院西安光機所、深圳智慧天使、陜西西科天使等共同投資組建,是國內首家專(zhuān)業(yè)從事生物醫學(xué)光學(xué)影像系統研發(fā)、制造及服務(wù)的高科技企業(yè)。中科微光創(chuàng )始團隊來(lái)自清華大學(xué)、香港大學(xué)和中國科學(xué)院西安光機所。
中科微光在心血管光學(xué)相干斷層成像技術(shù)(OCT) 領(lǐng)域擁有超過(guò)十年的技術(shù)積累,擁有 23 項專(zhuān)利技術(shù),臨床合作單位包括解放軍總醫院、哈佛大學(xué)醫學(xué)院等國內外頂尖醫療機構。
▲ 光學(xué)相干斷層掃描機器
光學(xué)相干斷層成像技術(shù)
光學(xué)相干斷層成像技術(shù)(OCT)是一種新型影像技術(shù),它利用弱相干光干涉儀的基本原理,檢測生物組織不同深度層面對入射弱相干光的背向反射或幾次散射信號,通過(guò)掃描,可得到生物組織二維或三維結構圖像。OCT由于具有極高的分辨率(10 um),可以對內膜性質(zhì)和支架結構更加精確地辨別和分析。
▲ 血管3D重建步驟
在冠脈介入治療迅猛發(fā)展的今天,隨著(zhù)復雜病變患者日益增多,血管內影像扮演了越來(lái)越重要的角色。OCT借助其高分辨率的圖像優(yōu)勢,可以提供更清晰的病變特征和支架植入情況,OCT存在以下優(yōu)勢:可更精確的檢測介入治療后的血管內情況,如夾層、支架貼壁不良、組織脫垂等,另外,它在管腔直徑和面積方面的測量精度更高。
OCT技術(shù)可以分為兩類(lèi):一類(lèi)是時(shí)域OCT(TD-OCT),另一類(lèi)是頻域OCT(FD-OCT)。頻域OCT有氛圍廣譜OCT(SD-OCT)和掃頻OCT(SS-OCT)。
(1)TD-OCT原理及特征
主光源依靠二極管發(fā)射寬帶近紅外線(xiàn),通過(guò)探頭發(fā)射、收集光波,將同一時(shí)間從組織反射回來(lái)的光信號與參照反光鏡發(fā)射回來(lái)的光信號疊加、干涉并得出樣本一個(gè)時(shí)間段上的單一信息(二維信息、簡(jiǎn)單的成像解析)。
(2)SD-OCT原理及特征
基于光譜干涉儀,將參考臂和樣本臂返回光發(fā)生干涉后在光譜儀中分為不同波長(cháng)的干涉信號,并通過(guò)采集干涉光譜并做傅里葉變換可得出樣本內部一個(gè)深度方向的全部信息(三維信息、復雜的成像解析)。
(3)SS-OCT原理及特征
與SD-OCT接受原理相似,主要利用波長(cháng)可變的激光光源發(fā)射光波, 掃頻激光器的高速掃頻,位于每個(gè)分立波長(cháng)的峰值功率可以照明樣品,從而產(chǎn)生更高的靈敏度和精度(三維信息、復雜的成像解析)。
▲ 血管腔內精準評估
中科微光采用的是SS-OCT技術(shù),該技術(shù)在臨床上具備顯著(zhù)優(yōu)勢,例如回拉速度更快、采樣幀數更多、安全性更高。同時(shí)該技術(shù)也是當前OCT領(lǐng)域的最前沿技術(shù),中科微光將爭取實(shí)現國內首臺內窺OCT造影系統商業(yè)化,幫助醫生在手術(shù)中根據影像快速制定手術(shù)策略,幫助患者有效減少急性心梗造成的死亡等。