التصوير المقطعي للتماسك البصري

ال التصوير المقطعي للتماسك البصري (أكتوبر) كطريقة تصوير غير جراحية تستخدم بشكل رئيسي في الطب. تشكل خصائص الانعكاس والتشتت المختلفة للأقمشة المختلفة أساس هذه الطريقة. كطريقة جديدة نسبيًا ، تعمل OCT حاليًا على ترسيخ نفسها في المزيد والمزيد من مجالات التطبيق.

ما هو التصوير المقطعي للتماسك البصري؟

الأساس المادي للتصوير المقطعي للتماسك البصري هو إنشاء نمط تداخل عندما يتم فرض الموجات المرجعية على الموجات المنعكسة. العامل الحاسم هو طول تماسك الضوء.

يمثل طول التماسك الحد الأقصى للاختلاف في وقت العبور بين حزمتين ضوئيتين ، والتي ، عند فرضها ، لا تزال تسمح بنشوء نمط تداخل ثابت. يستخدم التصوير المقطعي للتماسك البصري الضوء بطول تماسك قصير بمساعدة مقياس التداخل لتحديد مسافات المواد المتناثرة.

لهذا الغرض ، في الطب ، يتم فحص منطقة الجسم المراد فحصها في بعض النقاط. تسمح هذه الطريقة بإجراء تحقيق جيد في العمق بسبب عمق الاختراق العالي (1-3 مم) للإشعاع المستخدم في النسيج المبعثر. في نفس الوقت ، هناك أيضًا دقة محورية عالية عند سرعة قياس عالية. وبالتالي فإن التصوير المقطعي للتماسك البصري يمثل النظير البصري للتصوير فوق الصوتي.

الوظيفة والتأثير والأهداف

تعتمد طريقة التصوير المقطعي للتماسك البصري على قياس التداخل بالضوء الأبيض. يستخدم تراكب الضوء المرجعي مع الضوء المنعكس لتشكيل نمط تداخل. يمكن تحديد ملف تعريف عمق العينة. بالنسبة للطب ، هذا يعني فحص أقسام الأنسجة العميقة التي لا يمكن الوصول إليها بالمجهر التقليدي. إن نطاقي الطول الموجي على وجه الخصوص لهما أهمية بالنسبة للقياسات.

من ناحية ، هذا هو النطاق الطيفي بطول موجي 800 نانومتر. يوفر هذا النطاق الطيفي دقة وضوح جيدة. من ناحية أخرى ، الضوء الذي يبلغ طوله الموجي 1300 نانومتر يخترق بشكل خاص عمق الأنسجة ويسمح بتحليل عمق جيد بشكل خاص. اليوم ، يتم استخدام طريقتين رئيسيتين لتطبيق OCT ، أنظمة OCT للمجال الزمني وأنظمة OCT لمجال Fourier. في كلا النظامين ، يتم تقسيم ضوء الإثارة إلى ضوء مرجعي وعينة عبر مقياس التداخل ، حيث يحدث التداخل مع الإشعاع المنعكس.

من خلال الانحراف الجانبي لحزمة العينة فوق منطقة الفحص ، يتم تسجيل الصور المقطعية ، والتي يتم دمجها في تسجيل شامل. يعتمد نظام OCT للمجال الزمني على ضوء النطاق العريض قصير التماسك ، والذي يولد إشارة تداخل فقط عندما يتطابق أطوال ذراع مقياس التداخل. يجب تمرير موضع المرآة المرجعية لتحديد سعة التبعثر المرتد. نظرًا للحركة الميكانيكية للمرآة ، فإن الوقت المطلوب للشاشة مرتفع جدًا ، لذا فإن هذه الطريقة غير مناسبة للتصوير السريع.

تعمل طريقة Fourier Domain OCT البديلة على مبدأ التحلل الطيفي للضوء المتداخل. يتم تسجيل معلومات العمق بالكامل في نفس الوقت وتحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء بشكل ملحوظ. يعمل الليزر كمصادر للضوء ، حيث يقوم بفحص أجزاء الجسم تدريجياً لفحصها. مجالات تطبيق التصوير المقطعي التوافقي البصري في المقام الأول في الطب وهنا بشكل خاص في طب العيون وتشخيص السرطان وفحوصات الجلد. يتم تحديد مؤشرات الانكسار المختلفة في واجهات أقسام الأنسجة المعنية عبر نمط التداخل للضوء المنعكس مع الضوء المرجعي وعرضه كصورة.

في طب العيون ، يتم فحص قاع العين بشكل أساسي. لا تستطيع التقنيات المتنافسة ، مثل المجهر المتحد البؤر ، تصوير البنية الطبقية لشبكية العين بشكل مناسب. مع الإجراءات الأخرى ، تكون العين البشرية أحيانًا متوترة للغاية. في مجال تشخيص العين على وجه الخصوص ، أثبت OCT أنه مفيد للغاية ، خاصة وأن القياس بدون تلامس يستبعد أيضًا خطر العدوى والضغط النفسي. حاليًا ، يتم فتح آفاق جديدة لـ OCT في مجال تصوير القلب والأوعية الدموية.

يعتمد التصوير المقطعي البصري داخل الأوعية على استخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء. هنا يوفر OCT معلومات حول اللويحات أو التشريح أو الجلطة أو أبعاد الدعامة. كما أنها تستخدم لوصف التغيرات المورفولوجية في الأوعية الدموية. بالإضافة إلى التطبيقات الطبية ، يغزو التصوير المقطعي البصري بشكل متزايد مجالات التطبيق في اختبار المواد ، أو لمراقبة عمليات الإنتاج أو في مراقبة الجودة.

المخاطر والآثار الجانبية والأخطار

التصوير المقطعي للتماسك البصري له مزايا عديدة مقارنة بالطرق الأخرى. إنه إجراء غير جراحي وبدون تلامس. وهذا يتيح تجنب انتقال العدوى وحدوث الإجهاد النفسي إلى حد كبير. علاوة على ذلك ، لا يتم استخدام أي إشعاع مؤين في OCT.

يتوافق الإشعاع الكهرومغناطيسي المستخدم إلى حد كبير مع نطاقات التردد التي يتعرض لها الإنسان يوميًا. ميزة أخرى رائعة لـ OCT هي أن دقة العمق لا تعتمد على الدقة العرضية. لم تعد المقاطع الرقيقة المستخدمة في الفحص المجهري الكلاسيكي ضرورية لأن العملية تعتمد على انعكاس بصري بحت. يتيح عمق الاختراق الكبير للإشعاع المستخدم إنشاء صور مجهرية في الأنسجة الحية.

مبدأ تشغيل الطريقة انتقائي للغاية ، بحيث يمكن اكتشاف حتى الإشارات الصغيرة جدًا وتخصيصها لعمق معين. هذا هو السبب في أن OCT مناسب بشكل خاص لفحص الأنسجة الحساسة للضوء. تنتج قيود استخدام OCT عن عمق الاختراق المعتمد على الطول الموجي للإشعاع الكهرومغناطيسي والدقة التي تعتمد على عرض النطاق الترددي. ومع ذلك ، فقد تم تطوير ليزرات النطاق العريض منذ عام 1996 ، والتي زادت من دقة العمق.

منذ تطوير UHR-OCT (فائقة الدقة OCT) ، كان من الممكن حتى عرض الهياكل الخلوية في الخلايا السرطانية البشرية. نظرًا لأن OCT لا يزال إجراءً صغيرًا جدًا ، لم يتم استنفاد جميع الاحتمالات. يعد التصوير المقطعي بالتماس البصري جذابًا لأنه لا يشكل خطرًا على الصحة ، وله دقة عالية جدًا وسريع جدًا.