优化全场光学相干层析系统成像质量与应用

"提高全场光学相干层析系统成像质量的方法" 全文主要介绍了一种改进的全场光学相干层析（FF-OCT）系统，该系统在生物医学成像领域具有重要的应用价值，尤其对于癌症诊断提供了可能。FF-OCT系统基于Linnik白光干涉显微结构，使用非相干光源（卤钨灯）进行照明，其设计特点在于参考臂和样品臂都采用了相同数值孔径的显微物镜，以实现高分辨率的成像。实验结果显示，该系统在轴向的分辨率达到了1.3微米，横向分辨率为0.89微米，而640像素×480像素的CCD能够捕获到深度达80微米的成像。 为了提升成像质量和速度，文中提出了一种基于单片机控制的相位调制技术。这种技术使得成像速度从每帧60秒提升到了每帧1秒，同时提高了图像的信噪比（SNR）。通过在洋葱表皮细胞的断层图像上进行测试，SNR从18.36分贝提升至23.30分贝，证明了这种方法的有效性。此外，研究者还探讨了由于大数值孔径显微物镜和样品折射率不匹配导致的球差问题，并提出了补偿策略。实验数据显示，经过球差校正后，断层图像的细节更加清晰，SNR从25.41分贝提高到29.54分贝。 利用这套FF-OCT系统，研究人员实现了对活体人体手指皮肤的细胞级断层成像，展示了该技术在活体组织检测中的潜力。进一步，他们对人类肝组织进行了成像，结果显示该系统能够区分正常组织和肝癌组织，这在癌症早期诊断中具有重大意义。因此，该FF-OCT系统的研发为开发快速辅助诊断技术，替代传统的冰冻切片检测奠定了基础，为生物医学成像提供了更高效、更精确的工具。 关键词：医用光学，全场光学相干层析术，相干光学，生物医学成像 本文的研究不仅提升了光学相干层析技术的性能，而且强调了其在实际生物医学应用中的实用性，尤其是在肿瘤检测方面。通过优化系统设计和引入相位调制技术，提高了成像速度和图像质量，使得FF-OCT成为一种极具前景的无创诊断工具。