透射式快速掃描光學(xué)延遲線的研制和應(yīng)用研究.pdf

1、光學(xué)相干層析成像(Optical Coherence Tomography，OCT)技術(shù)是一種高分辨率的、無(wú)損的、具有實(shí)時(shí)成像能力的醫(yī)學(xué)成像手段。這些年來，OCT在醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，特別是眼科診斷方面，獲得了很大的發(fā)展。由美國(guó)MIT的Fujimoto小組提出的快速掃描光學(xué)延遲線(RapidScanning Optical Delaylines，RSOD)在提高OCT性能中起到了很大的作用，如成像速度、信噪比、分辨率等。RSOD具有相位調(diào)制、

2、軸向掃描、色散匹配等功能，并且RSOD具有易移植的特性，使得它能夠方便地應(yīng)用到系統(tǒng)中。
　　 本課題主要研究了RSOD的原理、構(gòu)造，比較平衡探測(cè)與非平衡探測(cè)的噪聲特性，得出平衡探測(cè)的優(yōu)勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)平衡探測(cè)，提出了一種基于直角棱鏡偏轉(zhuǎn)光束的透射式RSOD，該透射式RSOD主要由反射型閃耀光柵、傅立葉透鏡、快速掃描振鏡、直角棱鏡和反射鏡組成，它具備了反射式RSOD同樣的相位調(diào)制、軸向掃描、調(diào)節(jié)色散功能。設(shè)計(jì)、搭建基于透射式RSOD的

3、平衡探測(cè)OCT系統(tǒng)，編寫平衡探測(cè)OCT系統(tǒng)控制軟件。通過實(shí)驗(yàn)表明，基于透射式RSOD構(gòu)建的平衡探測(cè)型OCT系統(tǒng)，與基于反射式RSOD的非平衡探測(cè)型OCT系統(tǒng)相比，圖像質(zhì)量明顯提高。
　　 研究了傅立葉域OCT(Fourier Domain OCT，F(xiàn)D—OCT)鏡像產(chǎn)生的原因以及各種消鏡像的方法，重點(diǎn)研究了利用色散消鏡像的方法，將搭建完成的透射式RSOD引入掃頻OCT(Swept Source OCT，SS—OCT)系統(tǒng)，通過透

4、射式RSOD引入的色散編碼，消去樣品鏡像。
　　 本文正文部分分為五章：
　　 第一章緒論，主要介紹了OCT的原理，各種光學(xué)延遲線的形式，重點(diǎn)描述了RSOD的原理，以及本課題的意義、研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)。
　　 第二章透射式RSOD，具體論述了平衡探測(cè)OCT的優(yōu)勢(shì)，分析了各種透射式RSOD的優(yōu)劣，提出并闡述了一種創(chuàng)新的透射式RSOD的設(shè)計(jì)方案，分析透射式RSOD實(shí)現(xiàn)原理，確定透射式RSOD各器件設(shè)計(jì)參數(shù)，詳細(xì)描述了透

5、射式RSOD的裝配、調(diào)試方法。
　　 第三章基于透射式RSOD平衡探測(cè)OCT，將透射式RSOD應(yīng)用于TD—OCT系統(tǒng)中，體現(xiàn)RSOD的基本功能，通過實(shí)驗(yàn)描述基于透射式RSOD的平衡探測(cè)OCT系統(tǒng)的一些性能指標(biāo)，通過比較基于透射式RSOD平衡探測(cè)OCT系統(tǒng)和基于反射式RSOD非平衡探測(cè)OCT系統(tǒng)之間的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，顯示出透射式RSOD的優(yōu)勢(shì)。
　　 第四章基于透射式RSOD色散編碼消鏡像，具體論述了SS—OCT產(chǎn)生鏡像的原因、