Optička koherencijska tomografija (OCT) kao neinvazivna metoda snimanja uglavnom se koristi u medicini. Ovdje su različita svojstva refleksije i raspršenja različitih tkiva osnova ove metode. Kao relativno nova metoda, OCT se trenutno sve više uspostavlja područja primjene.
Što je optička koherentna tomografija?
U području oftalmološke dijagnostike, OCT se pokazao vrlo korisnim, ovdje se uglavnom ispituje fundus očne motorike OCT. Fizička osnova optička koherencijska tomografija je stvaranje interferencijskog uzorka tijekom valovite superpozicije referentnih valova s reflektiranim valovima. Odlučujući faktor je duljina koherentnosti svjetlosti. Duljina koherencije predstavlja maksimalnu razliku u vremenu putovanja dviju svjetlosnih zraka koja još uvijek omogućuje stvaranje stabilnog uzorka smetnji kada se prekrivaju. U optička koherencijska tomografija, svjetlost kratke duljine koherencije koristi se uz pomoć interferometra za određivanje udaljenosti raspršenog materijala. U tu se svrhu područje medicine koje se pregledava točki skenira u medicini. Metoda omogućuje dobro ispitivanje dubine zbog velike dubine prodiranja (1-3 mm) zračenja koje se koristi u rasipajućem tkivu. Istodobno, postoji i velika aksijalna razlučivost pri velikoj brzini mjerenja. Optička koherentna tomografija tako predstavlja optički primjerak sonografije.
Funkcija, učinak i ciljevi
Metoda optičke koherentne tomografije temelji se na interferometriji bijelog svjetla. Koristi superpoziciju referentne svjetlosti s reflektiranom svjetlošću kako bi oblikovao obrazac smetnji. Na taj se način može odrediti profil dubine uzorka. Za medicinu to znači ispitivanje dubljih presjeka tkiva do kojih se ne može doći klasičnom mikroskopijom. Dva područja valnih duljina su od posebnog interesa za mjerenja. Jedan je spektralni opseg na valnoj duljini od 800 nm. Ovaj spektralni opseg pruža dobru rezoluciju. S druge strane, svjetlost s valnom duljinom od 1300 nm prodire posebno duboko u tkivo i omogućuje posebno dobru dubinsku analizu. Danas se koriste dvije glavne metode primjene OCT: OCT sustavi s vremenskom domenom i FOrierovi OCT sustavi. U oba sustava, pobuđujuća svjetlost se preko interferometra dijeli na referentnu i uzorkovanu svjetlost, što rezultira smetnjama od reflektiranog zračenja. Bočni otklon snopa uzorka preko područja od interesa stvara slike presjeka koje se stapaju da bi se dobila ukupna slika. OCT sustav vremenske domene temelji se na kratko koherentnoj širokopojasnoj svjetlosti koja proizvodi signal smetnji samo kada se podudaraju obje duljine kraka interferometra. Dakle, položaj referentnog zrcala mora se preći da bi se odredila amplituda povratnog raspršenja. Zbog mehaničkog pomicanja zrcala, vrijeme potrebno za snimanje je previsoko, pa ova metoda nije prikladna za brzo slikanje. Alternativna metoda OCT-a Fourier-ove domene djeluje na principu spektralne razgradnje interferirane svjetlosti. Ovo istodobno bilježi cijelu dubinsku informaciju i značajno poboljšava omjer signal-šum. Laseri se koriste kao izvori svjetlosti koji skeniraju dijelove tijela koji se korak po korak pregledavaju. Područja primjene optičke koherentne tomografije prvenstveno su u medicini, a ovdje posebno u oftalmologiji, Raka dijagnostika i koža ispitivanje. Različiti indeksi loma na sučeljima dotičnih dijelova tkiva određuju se pomoću interferencijskih uzoraka reflektirane svjetlosti s referentnom svjetlošću i prikazuju kao slika. U oftalmologiji se uglavnom pregledava fundus oka. Konkurentske tehnike, poput konfokalnog mikroskopa, ne mogu adekvatno prikazati slojevitu strukturu mrežnice. Druge tehnike ponekad previše opterećuju ljudsko oko. Pogotovo na polju oftalmološke dijagnostike, OCT se stoga pokazuje vrlo korisnim, pogotovo jer beskontaktno mjerenje također eliminira rizik od infekcije i psiholoških stres. Trenutno se za OCT otvaraju nove perspektive na polju kardiovaskularnih slika. Intravaskularna optička koherentna tomografija temelji se na upotrebi infracrvenog svjetla. Ovdje OCT pruža informacije o plakovima, disekcijama, trombima ili čak stent dimenzije. Također se koristi za karakterizaciju morfoloških promjena u krv posuđe. Pored medicinske primjene, optička koherentna tomografija sve više osvaja područja primjene u ispitivanju materijala, za praćenje proizvodni procesi ili u kontroli kvalitete.
Rizici, nuspojave i opasnosti
U usporedbi s drugim metodama, optička koherentna tomografija ima brojne prednosti. To je neinvazivna i nekontaktna metoda. To mu omogućuje da u velikoj mjeri izbjegne prijenos infekcija i pojavu psiholoških stres. Nadalje, OCT ne koristi ionizirajuće zračenje. The elektromagnetsko zračenje koristi se u velikoj mjeri odgovara rasponima učestalosti kojima su ljudi svakodnevno izloženi. Glavna prednost OCT-a je i ta što razlučivost dubine ne ovisi o poprečnoj razlučivosti. To eliminira potrebu za tankim presjecima koji se koriste u klasičnoj mikroskopiji jer se tehnika temelji na čistoj optičkoj refleksiji. Dakle, mikroskopske slike mogu se stvoriti u živom tkivu zbog velike dubine prodiranja korištenog zračenja. Princip rada metode vrlo je selektivan, tako da se čak i vrlo mali signali mogu otkriti i dodijeliti određenoj dubini. Iz tog je razloga OCT također posebno pogodan za ispitivanje tkiva osjetljivog na svjetlost. Upotreba OCT ograničena je dubinom prodora ovisno o valnoj duljini elektromagnetsko zračenje i razlučivosti koja ovisi o širini pojasa. Međutim, širokopojasni laseri razvijeni su od 1996. godine, koji su dodatno unaprijedili dubinsku rezoluciju. Dakle, od razvoja UHR-OCT (OCT ultra visoke rezolucije), čak i subcelularne strukture u čovjeku Raka stanice se mogu slikati. Budući da je OCT još uvijek vrlo mlada tehnika, još nisu iscrpljene sve mogućnosti. Međutim, optička koherentna tomografija je atraktivna jer predstavlja br zdravlje rizik, ima vrlo visoku razlučivost i vrlo je brz.
