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题名:
光学相干层析成像技术研究及其眼科成像应用
作者: 史国华
学位类别: 博士
答辩日期: 2011-05
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
导师: 张雨东
关键词: 时域光学相干层析成像
学位专业: 光学工程
中文摘要: 光学相干层析技术(Optical Coherence Tomography, OCT)类似于B型超声成像的原理,将低相干干涉仪和共焦扫描显微术有机结合,能够实现高纵向分辨率、非接触性的层析成像。OCT技术一经问世就在生物医学成像领域得到了广泛的应用,其最显著的医学贡献在眼科领域。本论文详细开展了OCT眼科技术的研究,发展具有自主知识产权眼科OCT设备,对OCT成像系统原理、设计与研制、性能优化和功能扩展等多个方面进行了深入研究,具体的工作如下:
(1)、研制了一套 )、研制了一套 840nm 中心波长的时域光学相干层析成像( Time Domain Time Domain Time Domain Time Domain Time Domain Time Domain Time Domain Optical Coherence Tomography, TD Optical Coherence Tomography, TD Optical Coherence Tomography, TDOptical Coherence Tomography, TD Optical Coherence Tomography, TD Optical Coherence Tomography, TD Optical Coherence Tomography, TDOptical Coherence Tomography, TDOptical Coherence Tomography, TDOptical Coherence Tomography, TD Optical Coherence Tomography, TDOptical Coherence Tomography, TDOptical Coherence Tomography, TDOptical Coherence Tomography, TD Optical Coherence Tomography, TDOptical Coherence Tomography, TD Optical Coherence Tomography, TD -OCT )系统。通过采用频域快速延迟线技术 )系统。通过采用频域快速延迟线技术 ,解 决了 TD -OCT 系统的 A-ScanScanScanScan扫描成像、外差载频的加系统色散平衡等一列 扫描成像、外差载频的加系统色散平衡等一列 扫描成像、外差载频的加系统色散平衡等一列 扫描成像、外差载频的加系统色散平衡等一列 关键技术问题;系统的 A-scan scanscan速度为 500Hz 500Hz,纵向分辨率 6.7μm @air 6.7μm @air 6.7μm @air 6.7μm @air 6.7μm @air ,成像深度 2.12mm@air 2.12mm@air 2.12mm@air ,信噪比大于 ,信噪比大于 88dB ;离体实 ;离体实 验和 严格安全光功率计算,验证了这套系 严格安全光功率计算,验证了这套系 统对于活体视网膜成像的安全性,功获取了志愿者眼底层析图。 统对于活体视网膜成像的安全性,功获取了志愿者眼底层析图。
(2)、 在OCT技术中,引入了自适应像差校正技术,形成基本 3D 高分辨 率的自适应光学相干层析成像平台( 率的自适应光学相干层析成像平台( Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, Adaptive Optics Optical Coherence Tomography, AO -OCT )。 AO 像差 校正 系统由 37 单元变形镜与 16×16 16×16 子孔径哈特曼波前传感器 组成。详细的仿真分析,表明 AO 系统对于前 系统对于前 20 项的 ZernikeZernikeZernike 多项式都有校正效 多项式都有校正效 果;后期的志愿者人眼像差校正实验,更证了该系统 果;后期的志备良 对于活体人眼像差具备良 好的校正效果;两种技术集成创新,形了 AO -OCT 原理成像平台,通过离体 实验证了该项技术的 3D 高分辨率,并在通过后期研制的 高分辨率,并在通过后期研制的 高分辨率,并在通过后期研制的 3D 重构软件,进行样 重构软件,进行样 品 3D 图像重构,并获取了动物眼底视网膜的 3D 高分辨率层析成像图。
(3)、考虑到 )、考虑到 TD -OCT OCT成像技术在速度、信噪比等方面的缺陷,进一步 成像技术在速度、信噪比等方面的缺陷,进一步 开展了 扫频光源 扫频光源 扫频光源 扫频光源 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( 光学相干层析成像技术( Swept Source Optical Coherencey, SS Tomography, SSTomography, SS Tomography, SS-OCT )的 研究,并制了一套用于眼前节房角成像)的 研究,并制了一套超早期诊断飞跃, 从而有可能为视网膜致盲性疾病以及相关的全身超早期诊断飞跃, 从而有可能为视网膜致盲性疾病以及相关的全身超早期诊断提
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/545
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史国华. 光学相干层析成像技术研究及其眼科成像应用[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011.
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