अक्टूबर इमेजिंग तकनीक

ऑप्टिकल सुसंगतता टोमोग्राफी की संरचना और बुनियादी सिद्धांत।

ऑप्टिकल कोहरेन्स टोमोग्राफीइंटरफेरोमीटर के सिद्धांत पर आधारित है, परीक्षण के लिए ऊतक को विकिरणित करने के लिए निकट-अवरक्त कमजोर सुसंगत प्रकाश का उपयोग करता है, और प्रकाश की सुसंगतता के आधार पर हस्तक्षेप उत्पन्न करता है। यह सतही ऊतक इमेजिंग के लिए परावर्तित प्रकाश की तीव्रता को मापने के लिए सुपरहेटरोडाइन डिटेक्शन तकनीक का उपयोग करता है। . OCT प्रणाली एक कम-सुसंगत प्रकाश स्रोत, एक फाइबर-ऑप्टिक माइकलसन इंटरफेरोमीटर और एक फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन सिस्टम से बना है।

OCT का मूल फाइबर माइकलसन इंटरफेरोमीटर है। लो-कोहेरेंस लाइट सोर्स सुपरल्यूमिनेशन डायोड (SLD) द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को सिंगल-मोड फाइबर में जोड़ा जाता है, और 2×2 फाइबर कपलर द्वारा दो रास्तों में विभाजित किया जाता है। एक तरीका है रेफरेंस लाइट जो लेंस से टकराती है और प्लेन मिरर से वापस आती है। ; दूसरा नमूना बीम है जिसे लेंस द्वारा परीक्षण के तहत नमूने पर केंद्रित किया जाता है।

परावर्तक द्वारा लौटाया गया संदर्भ प्रकाश और डिटेक्टर पर परीक्षण मर्ज के तहत नमूने का पिछला बिखरा हुआ प्रकाश। जब दोनों के बीच ऑप्टिकल पथ अंतर प्रकाश स्रोत की सुसंगतता लंबाई के भीतर होता है, तो हस्तक्षेप होता है। डिटेक्टर का आउटपुट सिग्नल माध्यम के बैकस्कैटर को दर्शाता है। बिखरने की तीव्रता की ओर।

दर्पण को स्कैन करें और उसकी स्थानिक स्थिति को रिकॉर्ड करें, ताकि संदर्भ प्रकाश माध्यम में विभिन्न गहराई से पश्च प्रकीर्णित प्रकाश के साथ हस्तक्षेप करे। दर्पण की स्थिति और संबंधित हस्तक्षेप संकेत तीव्रता के अनुसार, नमूने की विभिन्न गहराई (जेड दिशा) का माप डेटा प्राप्त किया जाता है। फिर एक्स-वाई विमान में नमूना बीम की स्कैनिंग के साथ संयुक्त, परिणाम कंप्यूटर द्वारा नमूना की त्रि-आयामी संरचना जानकारी प्राप्त करने के लिए संसाधित किया जाता है।

OCT इमेजिंग तकनीक का विकास

नेत्र विज्ञान के क्षेत्र में अल्ट्रासाउंड के व्यापक उपयोग के साथ, लोगों को एक उच्च रिज़ॉल्यूशन डिटेक्शन विधि विकसित करने की उम्मीद है। अल्ट्रासाउंड बायोमाइक्रोस्कोप (यूबीएम) का उद्भव इस आवश्यकता को कुछ हद तक पूरा करता है। यह उच्च आवृत्ति वाली ध्वनि तरंगों का उपयोग करके पूर्वकाल खंड की उच्च-रिज़ॉल्यूशन इमेजिंग कर सकता है। हालांकि, जैविक ऊतकों में उच्च आवृत्ति ध्वनि तरंगों के तेजी से क्षीणन के कारण, इसकी पहचान गहराई एक निश्चित सीमा तक सीमित है। यदि ध्वनि तरंगों के बजाय प्रकाश तरंगों का उपयोग किया जाता है, तो क्या दोषों की भरपाई की जा सकती है?

1987 में, ताकाडा एट अल। एक ऑप्टिकल लो-कोहेरेंस इंटरफेरोमेट्री विधि विकसित की, जिसे फाइबर ऑप्टिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक घटकों के समर्थन से उच्च-रिज़ॉल्यूशन ऑप्टिकल माप के लिए एक विधि के रूप में विकसित किया गया था; यंगक्विस्ट एट अल। एक ऑप्टिकल सुसंगत परावर्तक विकसित किया जिसका प्रकाश स्रोत एक सुपर प्रकाश उत्सर्जक डायोड है जो सीधे एक ऑप्टिकल फाइबर से जुड़ा होता है। एक संदर्भ दर्पण युक्त उपकरण की एक भुजा अंदर स्थित होती है, जबकि दूसरी भुजा में ऑप्टिकल फाइबर एक कैमरा जैसे उपकरण से जुड़ा होता है। इन्होंने OCT के उद्भव के लिए सैद्धांतिक और तकनीकी आधार तैयार किया है।

1991 में, MIT के एक चीनी वैज्ञानिक डेविड हुआंग ने अलग-अलग रेटिना और कोरोनरी धमनियों को मापने के लिए विकसित OCT का उपयोग किया। क्योंकि OCT में अभूतपूर्व उच्च रिज़ॉल्यूशन है, ऑप्टिकल बायोप्सी के समान, इसे जैविक ऊतकों के माप और इमेजिंग के लिए जल्दी से विकसित किया गया था।

आंख की ऑप्टिकल विशेषताओं के कारण, ओसीटी प्रौद्योगिकी नेत्र विज्ञान नैदानिक ​​अनुप्रयोगों में सबसे तेजी से विकसित हो रही है। 1995 से पहले, हुआंग जैसे वैज्ञानिकों ने ओसीटी तकनीक में लगातार सुधार करते हुए इन विट्रो और विवो मानव आंखों में रेटिना, कॉर्निया, पूर्वकाल कक्ष और आईरिस जैसे ऊतकों को मापने और छवि बनाने के लिए ओसीटी का उपयोग किया था। कई वर्षों के सुधार के बाद, OCT प्रणाली में और सुधार किया गया है और एक नैदानिक ​​रूप से व्यावहारिक पहचान उपकरण के रूप में विकसित किया गया है, जिसे एक वाणिज्यिक उपकरण में बनाया गया है, और अंत में फ़ंडस और रेटिनल इमेजिंग में इसकी श्रेष्ठता की पुष्टि की गई है। ओसीटी का आधिकारिक तौर पर 1995 में नेत्र विज्ञान क्लीनिक में उपयोग किया गया था।

1997 में, OCT का धीरे-धीरे त्वचाविज्ञान, पाचन तंत्र, मूत्र प्रणाली और हृदय संबंधी परीक्षाओं में उपयोग किया जाने लगा। एसोफैगस, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल, मूत्र प्रणाली ओसीटी और कार्डियोवैस्कुलर ओसीटी एंडोस्कोप और कैथेटर के समान सभी आक्रामक परीक्षाएं हैं, लेकिन उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ और अल्ट्रास्ट्रक्चर का निरीक्षण कर सकते हैं। त्वचा OCT एक संपर्क निरीक्षण है, और अवसंरचना भी देखी जा सकती है।

क्लिनिकल प्रैक्टिस में इस्तेमाल किया जाने वाला प्रारंभिक OCT OCT1 है, जो एक कंसोल और एक पावर कंसोल से बना है। कंसोल में एक OCT कंप्यूटर, एक OCT मॉनिटर, एक कंट्रोल पैनल और एक मॉनिटरिंग स्क्रीन शामिल है; पावर स्टेशन में एक फंडस ऑब्जर्वेशन सिस्टम और एक इंटरफेरेंस लाइट कंट्रोल सिस्टम शामिल है। चूंकि कंसोल और पावर प्लेटफॉर्म अपेक्षाकृत स्वतंत्र डिवाइस हैं, और दोनों तारों से जुड़े हुए हैं, इसलिए इंस्ट्रूमेंट का वॉल्यूम बड़ा और स्पेस बड़ा होता है।

OCT1 के विश्लेषण कार्यक्रम को इमेज प्रोसेसिंग और इमेज मापन में विभाजित किया गया है। छवि प्रसंस्करण में छवि मानकीकरण, छवि अंशांकन, छवि अंशांकन और मानकीकरण, छवि गाऊसी चौरसाई, छवि माध्यिका चौरसाई शामिल है; छवि माप प्रक्रिया कम है, केवल रेटिना मोटाई माप और रेटिना तंत्रिका फाइबर परत मोटाई माप। हालाँकि, क्योंकि OCT1 में स्कैनिंग प्रक्रियाएँ और विश्लेषण प्रक्रियाएँ कम हैं, इसलिए इसे जल्दी से OCT2 द्वारा बदल दिया गया।

OCT2 का गठन OCT1 के आधार पर सॉफ़्टवेयर अपग्रेड द्वारा किया गया है। कुछ ऐसे उपकरण भी हैं जो एक OCT2 उपकरण बनाने के लिए कंसोल और पावर टेबल को एक में मिलाते हैं। यह उपकरण छवि मॉनिटर को कम करता है और ओसीटी छवि को देखता है और उसी कंप्यूटर स्क्रीन पर रोगी की स्कैनिंग स्थिति की निगरानी करता है, लेकिन ऑपरेशन ओसीटी 1 के समान ही है, यह मैन्युअल रूप से नियंत्रण कक्ष पर संचालित होता है।

2002 में OCT3 की उपस्थिति ने OCT प्रौद्योगिकी के एक नए चरण को चिह्नित किया। OCT3 के अधिक उपयोगकर्ता के अनुकूल संचालन इंटरफ़ेस के अलावा, कंप्यूटर पर माउस के साथ सभी ऑपरेशन किए जा सकते हैं, और इसके स्कैनिंग और विश्लेषण कार्यक्रम अधिक से अधिक परिपूर्ण होते जा रहे हैं। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि OCT3 का रिज़ॉल्यूशन अधिक है, इसका अक्षीय रिज़ॉल्यूशन ‰¤10 m है, और इसका पार्श्व रिज़ॉल्यूशन 20 m है। OCT3 द्वारा प्राप्त अक्षीय नमूनों की संख्या मूल 1 A-स्कैन में 128 से बढ़कर 768 हो गई है। इसलिए, OCT3 का इंटीग्रल 131 072 से बढ़कर 786 432 हो गया है, और स्कैन किए गए ऊतक क्रॉस-सेक्शनल छवि की पदानुक्रमित संरचना स्पष्ट है।