Chụp cắt lớp mạch lạc quang học (OCT) như một phương pháp hình ảnh không xâm lấn được sử dụng chủ yếu trong y học. Ở đây, các đặc tính phản xạ và tán xạ khác nhau của các mô khác nhau tạo nên cơ sở của phương pháp này. Là một phương pháp tương đối mới, OCT hiện đang tự thiết lập ngày càng nhiều lĩnh vực ứng dụng.
Chụp cắt lớp kết hợp quang học là gì?
Trong lĩnh vực chẩn đoán nhãn khoa, OCT được chứng minh là rất có lợi, ở đây chủ yếu là cơ sở của OCT nhãn khoa được kiểm tra. Cơ sở vật chất của chụp cắt lớp mạch lạc quang học là sự hình thành một vân giao thoa trong quá trình chồng sóng của sóng chuẩn với sóng phản xạ. Yếu tố quyết định là độ dài mạch lạc của ánh sáng. Độ dài kết hợp biểu thị sự chênh lệch thời gian truyền đi cực đại của hai chùm sáng mà vẫn cho phép hình thành một vân giao thoa ổn định khi chúng được đặt chồng lên nhau. Trong chụp cắt lớp mạch lạc quang học, ánh sáng có độ dài kết hợp ngắn được sử dụng với sự hỗ trợ của giao thoa kế để xác định khoảng cách của các vật liệu tán xạ. Vì mục đích này, khu vực cơ thể cần kiểm tra được quét theo phương thức giống như điểm trong y học. Phương pháp này cho phép kiểm tra độ sâu tốt do độ sâu xuyên thấu cao (1-3 mm) của bức xạ được sử dụng vào mô tán xạ. Đồng thời, cũng có độ phân giải dọc trục cao với tốc độ đo cao. Do đó, chụp cắt lớp kết hợp quang học đại diện cho bản sao quang học của siêu âm.
Chức năng, tác dụng và mục tiêu
Phương pháp chụp cắt lớp kết hợp quang học dựa trên phép đo giao thoa ánh sáng trắng. Nó sử dụng sự chồng chất của ánh sáng tham chiếu với ánh sáng phản xạ để tạo thành một mẫu giao thoa. Bằng cách này, có thể xác định được độ sâu của mẫu. Đối với y học, điều này có nghĩa là kiểm tra các phần mô sâu hơn mà kính hiển vi cổ điển không thể đạt được. Hai dải bước sóng được quan tâm đặc biệt cho các phép đo. Một là dải quang phổ ở bước sóng 800 nm. Dải quang phổ này cung cấp độ phân giải tốt. Mặt khác, ánh sáng có bước sóng 1300 nm xâm nhập đặc biệt sâu vào mô và cho phép phân tích độ sâu đặc biệt tốt. Ngày nay, hai phương pháp ứng dụng OCT chính được sử dụng: hệ thống OCT miền thời gian và hệ thống OCT miền Fourier. Trong cả hai hệ thống, ánh sáng kích thích được tách thành ánh sáng tham chiếu và ánh sáng mẫu qua giao thoa kế, dẫn đến giao thoa với bức xạ phản xạ. Sự lệch một bên của chùm mẫu trên vùng quan tâm tạo ra hình ảnh mặt cắt ngang, được hợp nhất để tạo ra hình ảnh tổng thể. Hệ thống OCT miền thời gian dựa trên ánh sáng băng thông rộng, mạch lạc ngắn, tạo ra tín hiệu giao thoa chỉ khi cả hai chiều dài của giao thoa kế khớp với nhau. Do đó, vị trí của gương tham chiếu phải được di chuyển ngang qua để xác định biên độ tán xạ ngược. Do gương chuyển động cơ học, thời gian cần thiết để tạo ảnh quá cao nên phương pháp này không thích hợp để chụp ảnh nhanh. Phương pháp thay thế của Fourier Domain OCT hoạt động trên nguyên tắc phân hủy quang phổ của ánh sáng giao thoa. Điều này đồng thời ghi lại toàn bộ thông tin về độ sâu và cải thiện đáng kể tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu. Tia laser được sử dụng làm nguồn sáng, quét từng bộ phận cơ thể cần kiểm tra. Các lĩnh vực ứng dụng của chụp cắt lớp kết hợp quang học chủ yếu là trong y học và ở đây đặc biệt là trong nhãn khoa, ung thư chẩn đoán và da kiểm tra. Các chiết suất khác nhau tại mặt phân cách của các phần mô liên quan được xác định thông qua các dạng giao thoa của ánh sáng phản xạ với ánh sáng tham chiếu và được hiển thị dưới dạng hình ảnh. Trong nhãn khoa, chủ yếu là kiểm tra vùng đáy của mắt. Các kỹ thuật cạnh tranh, chẳng hạn như kính hiển vi đồng tiêu, không thể hình ảnh đầy đủ cấu trúc phân lớp của võng mạc. Các kỹ thuật khác đôi khi gây quá nhiều căng thẳng cho mắt người. Đặc biệt trong lĩnh vực chẩn đoán nhãn khoa, OCT do đó tỏ ra rất có lợi thế, đặc biệt khi đo không tiếp xúc cũng giúp loại bỏ nguy cơ nhiễm trùng và tâm lý. căng thẳng. Hiện nay, những triển vọng mới đang mở ra cho OCT trong lĩnh vực hình ảnh tim mạch. Chụp cắt lớp quang học nội mạch dựa trên việc sử dụng ánh sáng hồng ngoại. Tại đây, OCT cung cấp thông tin về các mảng, phần mổ xẻ, huyết khối hoặc thậm chí ống đỡ động mạch Kích thước. Nó cũng được sử dụng để mô tả các thay đổi hình thái trong máu tàu. Ngoài các ứng dụng y tế, chụp cắt lớp quang hợp mạch đang ngày càng chinh phục lĩnh vực ứng dụng trong thử nghiệm vật liệu, cho giám sát quy trình sản xuất hoặc kiểm soát chất lượng.
Rủi ro, tác dụng phụ và nguy cơ
So với các phương pháp khác, chụp cắt lớp quang hợp có nhiều ưu điểm hơn. Đây là một phương pháp không xâm lấn và không tiếp xúc. Điều này cho phép nó tránh được phần lớn việc lây nhiễm các bệnh nhiễm trùng và sự xuất hiện của các bệnh tâm lý căng thẳng. Hơn nữa, OCT không sử dụng bức xạ ion hóa. Các bức xạ điện từ được sử dụng phần lớn tương ứng với các dải tần số mà con người tiếp xúc hàng ngày. Một ưu điểm chính của OCT là độ phân giải độ sâu không phụ thuộc vào độ phân giải ngang. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của các mặt cắt mỏng được sử dụng trong kính hiển vi cổ điển vì kỹ thuật này dựa trên phản xạ quang học thuần túy. Do đó, hình ảnh hiển vi có thể được tạo ra trong mô sống do độ sâu xuyên thấu lớn của bức xạ được sử dụng. Nguyên tắc hoạt động của phương pháp là rất chọn lọc, do đó các tín hiệu dù rất nhỏ cũng có thể được phát hiện và gán cho một độ sâu cụ thể. Vì lý do này, OCT cũng đặc biệt thích hợp để kiểm tra các mô nhạy cảm với ánh sáng. Việc sử dụng OCT bị giới hạn bởi độ sâu thâm nhập phụ thuộc vào bước sóng của bức xạ điện từ và độ phân giải phụ thuộc vào băng thông. Tuy nhiên, laser băng rộng đã được phát triển từ năm 1996, đã nâng cao hơn nữa độ phân giải độ sâu. Do đó, kể từ khi phát triển UHR-OCT (OCT độ phân giải cực cao), ngay cả các cấu trúc dưới tế bào ở người ung thư tế bào có thể được chụp ảnh. Vì OCT vẫn còn là một kỹ thuật rất non trẻ, nên không phải tất cả các khả năng đã được sử dụng hết. Tuy nhiên, chụp cắt lớp mạch lạc quang học hấp dẫn vì nó không có sức khỏe rủi ro, có độ phân giải rất cao và rất nhanh.
