激光斷層攝影技術(shù)第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日目錄1.光學(xué)計(jì)算機(jī)斷層術(shù)——光學(xué)CT2.光學(xué)相干層析術(shù)——OCT4.結(jié)束語3.小組分工及感想第2頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)1、CT的發(fā)明2、CT的成像基本原理3、CT設(shè)備4、CT圖像特點(diǎn)5、CT檢查技術(shù)6、CT診斷的臨床應(yīng)用7、CT診斷的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日1972年4月，亨斯費(fèi)爾德在英國放射學(xué)年會(huì)上首次公布了這一結(jié)果，正式宣告了CT的誕生。這一消息引起科技界的極大震動(dòng)，CT的研制成功被譽(yù)為自倫琴發(fā)現(xiàn)X射線以后，放射診斷學(xué)上最重要的成就。因此，亨斯費(fèi)爾德和科馬克共同獲取1979年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。而今，CT已廣泛運(yùn)用于醫(yī)療診斷上。發(fā)明第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日CT是用X線束對(duì)人體某部一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由探測(cè)器接收透過該層面的X線，轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽夂螅晒怆娹D(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字，輸入計(jì)算機(jī)處理。圖像形成的處理有如對(duì)選定層面分成若干個(gè)體積相同的長方體，稱之為體素，掃描所得信息經(jīng)計(jì)算而獲得每個(gè)體素的X線衰減系數(shù)或吸收系數(shù)，再排列成矩陣，即數(shù)字矩陣數(shù)字矩陣可存貯于磁盤或光盤中。經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器把數(shù)字矩陣中的每個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)為由黑到白不等灰度的小方塊，并按矩陣排列，即構(gòu)成CT圖像。所以，CT圖像是重建圖像。每個(gè)體素的X線吸收系數(shù)可以通過不同的數(shù)學(xué)方法算出。CT的成像基本原理第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日①掃描部分由X線管、探測(cè)器和掃描架組成；②計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行貯存運(yùn)算；③圖像顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)，將經(jīng)計(jì)算機(jī)處理、重建的圖像顯示在電視屏上或用多幅照相機(jī)或激光照相機(jī)將圖像攝下。探測(cè)器從原始的1個(gè)發(fā)展到現(xiàn)在的多達(dá)4800個(gè)。掃描方式也從平移/旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)/固定，發(fā)展到新近開發(fā)的螺旋CT掃描（spiralCTscan）。計(jì)算機(jī)容量大、運(yùn)算快，可達(dá)到立即重建圖像。CT設(shè)備第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日CT圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的象素按矩陣排列所構(gòu)成。CT圖像是以不同的灰度來表示，反映器官和組織對(duì)X線的吸收程度。x線圖像可反映正常與病變組織的密度，如高密度和低密度，但沒有量的概念。CT圖像是層面圖像，常用的是橫斷面。為了顯示整個(gè)器官，需要多個(gè)連續(xù)的層面圖像。通過CT設(shè)備上圖像的重建程序的使用，還可重建冠狀面和矢狀面的層面圖像，可以多角度查看器官和病變的關(guān)系。CT圖像特點(diǎn)第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日（一）平掃是指不用造影增強(qiáng)或造影的普通掃描。一般都是先作平掃。（二）造影增強(qiáng)掃描是經(jīng)靜脈注入水溶性有機(jī)碘劑，如60%～76%泛影葡胺60ml后再行掃描的方法。血內(nèi)碘濃度增高后，器官與病變內(nèi)碘的濃度可產(chǎn)生差別，形成密度差，可能使病變顯影更為清楚。方法分團(tuán)注法、靜滴法和靜注與靜滴法幾種。（三）造影掃描是先作器官或結(jié)構(gòu)的造影，然后再行掃描的方法。例如向腦池內(nèi)注入碘曲侖8～10ml或注入空氣4～6ml進(jìn)行腦池造影再行掃描，稱之為腦池造影CT掃描，可清楚顯示腦池及其中的小腫瘤。檢查技術(shù)第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日CT診斷由于它的特殊診斷價(jià)值，已廣泛應(yīng)用于臨床。但CT設(shè)備比較昂貴，檢查費(fèi)用偏高，某些部位的檢查，診斷價(jià)值，尤其是定性診斷，還有一定限度，所以不宜將CT檢查視為常規(guī)診斷手段，應(yīng)在了解其優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，合理的選擇應(yīng)用。CT診斷的臨床應(yīng)用第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日CT檢查對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷價(jià)值較高，應(yīng)用普遍。CT對(duì)頭頸部疾病的診斷也很有價(jià)值。對(duì)胸部疾病的診斷，CT檢查隨著高分辨力CT的應(yīng)用，日益顯示出它的優(yōu)越性。心及大血管的CT檢查，尤其是后者，具有重要意義。CT診斷的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日光學(xué)相干層析技術(shù)OpticalCoherenceTomography第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日目錄1.簡(jiǎn)介OCT技術(shù)的由來和優(yōu)點(diǎn)2.OCT技術(shù)的工作原理3.OCT技術(shù)的掃描方式4.OCT技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用5.OCT技術(shù)的發(fā)展前景第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日1.針對(duì)許多病癥，我們需要對(duì)病變組織進(jìn)行無輻射、非侵入、高分辨率及高探測(cè)靈敏度的活體檢測(cè)。2.現(xiàn)有的疾病診斷方法：超聲波，X射線透視，CT掃描，核磁共振等。3.傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)和局限性：屬于侵入式的醫(yī)學(xué)診斷設(shè)。對(duì)被檢測(cè)患者帶來痛苦，精度低，速度不高.

——針對(duì)以上問題，產(chǎn)生了OCT技術(shù)。生物醫(yī)學(xué)診斷中的問題第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日操作簡(jiǎn)單，易于掌握患者一般無需作檢查前準(zhǔn)備無需接觸患者無輻射，成像快檢查快速，方便，量化分析第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日光學(xué)相干斷層掃描（英文:Opticalcoherencetomography，簡(jiǎn)稱OCT）是一種光學(xué)信號(hào)獲取與處理的方式。它可以對(duì)光學(xué)散射介質(zhì)如生物組織等進(jìn)行掃描，獲得的三維圖像分辨率可以達(dá)到微米級(jí)。光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)利用了光的干涉原理，通常采用近紅外光進(jìn)行拍照。由于選取的光線波長較長，可以穿過掃描介質(zhì)的一定深度。光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)是光學(xué)斷層掃描技術(shù)的一種。目前比較先進(jìn)的一種光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)為頻域光學(xué)相干斷層掃描，這種掃描方式的信噪比較高，獲得信號(hào)的速度也比較快。商用的光學(xué)相干斷層掃描系統(tǒng)有多種應(yīng)用，包括藝術(shù)品保存和診斷設(shè)備，尤其是在眼科中，這種斷層掃描系統(tǒng)可以獲取視網(wǎng)膜的細(xì)節(jié)圖像。最近，這種技術(shù)也被用于心臟病學(xué)的研究，以對(duì)冠狀動(dòng)脈的疾病進(jìn)行診斷第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日

OCT專業(yè)全稱又叫光學(xué)相關(guān)斷層掃描。它利用近紅外線及光學(xué)干涉原理對(duì)生物組織進(jìn)行成像。干涉成像的原理簡(jiǎn)單地說就是將光源發(fā)出的光線分成兩束，一束發(fā)射到被測(cè)物體（血管組織），這段光束被稱為信號(hào)臂，另一束到參照反光鏡，成為誒參考臂。然后把從組織（信號(hào)臂）和從反光鏡（參考臂）反射回來的兩束光信號(hào)疊加。但信號(hào)臂和參考臂的長度一致時(shí)，就會(huì)發(fā)生干涉。從組織中反射回來的光信號(hào)隨組織的形狀而顯示不同強(qiáng)弱。把它與從反光鏡反射回來的參考光信號(hào)疊加，光波定點(diǎn)一致時(shí)信號(hào)增強(qiáng)（增加干涉），光波定點(diǎn)方向相反時(shí)信號(hào)減弱（削減干涉）。利用干涉原理，OCT比較標(biāo)準(zhǔn)光源與反射信號(hào)以增強(qiáng)單一反射，減弱散射光線的放射。由于干涉只發(fā)生在信號(hào)臂和參考臂長度相同時(shí)，所以改變反光鏡的位置，就改變了參考臂的長度，則可以得到不同深度的組織的信號(hào)。這些光信號(hào)經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理便可得到組織斷層圖像。第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日光學(xué)干涉儀示意圖第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日1.光源發(fā)出的光經(jīng)過2×2的光纖耦合器后，被均勻地分成兩束，分別進(jìn)入放有反射鏡的參考臂和放愚被測(cè)樣品的樣品臂

2.照在樣品上的光進(jìn)入樣品組織內(nèi)部，經(jīng)過樣品反射回來的光與反射鏡反射回來的參考光經(jīng)光纖耦合器匯合到探測(cè)器處

3.只有當(dāng)反射鏡反射回的參考光和生物樣品反射的信號(hào)光的光程差匹配時(shí)才能產(chǎn)生干涉，而與參考臂光程相差一個(gè)相干長度的信號(hào)光就不能與參考光發(fā)生干涉。第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日系統(tǒng)框圖第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日1.單點(diǎn)（共焦）光學(xué)相干斷層掃描基于單點(diǎn)光學(xué)相干斷層掃描的系統(tǒng)必須對(duì)樣品從兩個(gè)維度進(jìn)行掃描，然后使用掃描時(shí)通過參考光臂軸向掃描的相干門控效應(yīng)所得到的深度信息來重建三維圖像。二維的側(cè)面掃描通過使用電子機(jī)械手段移動(dòng)樣品來實(shí)現(xiàn)。2.并行（全場(chǎng)）光學(xué)相干斷層掃描在并行光學(xué)相干斷層掃描系統(tǒng)中，樣品采用全場(chǎng)照明的方式，使用電荷耦合器件（CCD）照相機(jī)將樣品的像記錄下來，因此不必使用機(jī)電方式來進(jìn)行側(cè)面掃描。通過移動(dòng)參考鏡面來記錄連續(xù)的正面圖像，隨后可以重建出三維的圖像第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日OCT在眼科的臨床應(yīng)用OCT是近兩年迅速發(fā)展起來的一種成像技術(shù)。OCT是一種非接觸、高分辨率層析和生物顯微鏡成像設(shè)備。它可用于眼后段結(jié)構(gòu)，包括視網(wǎng)膜、視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層、黃斑和視盤的活體組織學(xué)檢查，是具有定性、定量、厚度和容量測(cè)量的高端診斷設(shè)備。OCT在各類黃斑疾病、原因不明的視力下降、病理性近視（-8.00D甚至-10.00D以上）引起的各種視網(wǎng)膜病變、早期青光眼等疾病的診斷上，不僅提高了疾病確診率，而且能讓患者有直觀認(rèn)識(shí)，對(duì)病情的進(jìn)展一目了然，更有利于治療。OCT的引進(jìn)與應(yīng)用，促進(jìn)了眼科醫(yī)療工作全面發(fā)展，將OCT成功應(yīng)用于醫(yī)院科研、教學(xué)、醫(yī)療工作中，為患者帶來了光明，也使醫(yī)院眼科高水準(zhǔn)眼科治療中心。第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日第26頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日CT成像原理與血管內(nèi)超聲（IVUS）類

似，均是采用能量束在血管腔內(nèi)進(jìn)行

360度周向掃描，獲得血管吐像的。

然而，與IVUS不同的是，OCT技術(shù)是

采用低相干的近紅外光線，并對(duì)從組

織反射回來的不同光學(xué)特征信號(hào)進(jìn)行

分析以獲得組織圖像。故OCT具有成

像速度快和分辨率高等優(yōu)勢(shì)。迄今為止，OCT是分辨率最高的血管內(nèi)成像技術(shù)，其分辨率約為10μm，是IVUS的10倍，

被譽(yù)為“體內(nèi)的組織學(xué)顯微鏡”。此外，與IVUS相比，OCT成像導(dǎo)管直徑較小，最小成像導(dǎo)管的直僅為0.014英寸

第27頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日1.從臨床意義上來說，今后臨床上對(duì)于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊進(jìn)展的研究,以及一些介入治療與藥物干預(yù)上的臨床結(jié)果，可以通過OCT技術(shù)更深入的評(píng)價(jià)治療方案。因此OCT技術(shù)在動(dòng)脈疾病的研究及臨床應(yīng)用上有較好的前景。2.從總體上來說，OCT在全球是一項(xiàng)非常新并且很受重視的技術(shù)，目前很多的專家與學(xué)者都在探討這項(xiàng)新技術(shù)，其在斑塊性質(zhì)的評(píng)價(jià)與支架植入后的即刻和長期療效等方面的研究和應(yīng)用價(jià)值與以往的技術(shù)相比有其優(yōu)越性。更難能可喜的是這項(xiàng)OCT技術(shù)目前是與國際前沿技術(shù)接軌的，起步?jīng)]有象以往的某些技術(shù)那樣略滯后，因此更有意義。3.目前在國內(nèi)開展這項(xiàng)技術(shù)的醫(yī)院還比較少。目前，大概有四五家醫(yī)院左右，擁有的OCT設(shè)備在五臺(tái)以內(nèi)，所以不是很普及。這說明我們迫切需要進(jìn)一步研討影像與操作上存在的一些技術(shù)難點(diǎn)，以期推動(dòng)國內(nèi)OCT技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)豐富我們?cè)谶@方面的經(jīng)驗(yàn)。第28頁，共31頁，2023年，2月20日，星期日

成members員制作組修改組資料組演講組謝銘鋒、林敏游燕蘭