OCT介绍和分类

前言：研究方向和OCT有关，为了方便以后回顾，所以整理了OCT相关的一些内容。

OCT介绍

名称：OCT、光学相干层析成像术、Optical Coherence Tomography。
概念：OCT基于光的低相干干涉原理，其核心构造是迈克逊干涉仪。工作流程，先获取样品的后向散射光，通过对干涉信号的解调与处理，重建得到样品的二维断层或三维立体结构图像。
比较其它常用医学成像技术：OCT是非入侵性光学成像技术、微米量级的高分辨率、成本价格较低。

• CT(Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描，对人体有电离辐射影响，并且成像分辨率低。
• MRI(Magnetic Resonance Imaging)，即核磁共振技术，时间比较长，对于儿童会需要镇静，同时价格昂贵。
• 超声成像(Ultrasound imaging)，虽然能够实时成像，也没有辐射，价格也比其它两个低，但是分辨率不高，而且是带接触的。

应用：

• 应用场景，OCT在眼科、口腔科、心血管科等领域有广泛应用，尤其是眼科。OCT在需要非入侵性成像的应用场景中是很好的选择。
• 内窥OCT：OCT的实际应用通常采用红外或近红外光源，其组织穿透能力不足。内窥镜OCT将光纤和内窥镜探头与OCT相结合，可实现生物腔体的实时成像。

分类

时域OCT

名称：时域OCT、TD-OCT、Time Domain-OCT。
结构：是最早的OCT，使用低相干（Low Coherence）光源，通过迈克逊干涉仪进行干涉成像。光被分光镜分成两路光，一路经过参考臂，一路经过样品臂。两路光反射回来经过分光镜产生干涉，由光电探测器接收干涉信号并进行光电转换，从而得到样品某一点的信息。通过移动样品臂的距离，可以实现不同深度的采样，从而形成A-SCAN。通过移动振镜实现X和Y方向的移动，从而实现二维B-SCAN和三维C-SCAN的OCT成像。

特点：A-SCAN成像是受限于机械参考臂的移动速度，成像速度慢，无法进行实时成像。

频域OCT

名称：频域OCT、FD-OCT、Fourier Domain OCT、傅里叶域OCT。
原理：不通过移动参考臂来实现A-SCAN，而是通过接收不同波长的光来实现不同深度的检测。上面个名称可以看出，频域OCT有个傅里叶域OCT的称呼，其原理和傅里叶变换有关。参考臂和样品臂的干涉光谱与样品不深度的背向散射光强度信息刚好是一对傅里叶变换的关系。通过对采样得到的光强度信息进行傅里叶逆变换，不同频率的振幅就对应这样品不同深度光强度。
特点：相比于时域OCT，不需要移动参考臂就能得到A-SCAN，没有了机械臂的限制，能够实现了高速实时成像。
分类：频域OCT主要分成扫频OCT和谱域OCT。

扫频OCT

名称：扫频OCT、SS-OCT、Swept Source OCT。
结构：光源是窄带相干光，通过分时发出不同波长的光，其余结构原理和时域差不多就是不需要移动参考臂。
特点：除了振镜移动和采集的同步需要时钟，还需要一个时钟来触发采集实现A-SCAN。因为需要分时发出不同波长的光，并采集不同的波长的光。

谱域OCT

名称：谱域OCT、SD-OCT、Spectral Domain OCT。
结构：宽带光源经过光纤耦合器分为参考光与样品光，各自在经过参考镜反射与样品重新会光纤耦合器进行干涉。从样品臂返回的散射光可以看作是多种单色光与成分相似的参考光进行干涉，干涉后的光被光谱仪的光栅按波长展开，最后被CCD采样再经过傅里叶变换得到A-SCAN。通过移动振镜实现X和Y方向的移动，从而实现二维B-SCAN和三维C-SCAN的OCT成像。

特点：A-SCAN是一次形成，不需要像扫频OCT那样分时打出不同波长的光来形成A-SCAN，但缺点无法控制A-SCAN打多少个点，A-SCAN的点数是固定的。同时CCD需要一定曝光时间，扫描速度不能过快。