光学相干断层扫描 (OCT) 是一项快速发展的先进技术，它彻底改变了眼科实践。利用光学方法，可以对薄膜进行非破坏性、无需接触的表征。OCT 在医学界，尤其是在眼科领域有着广泛的应用。它基于低相干干涉测量法，可以利用聚焦探针获取材料沿光轴的反射率分布。
具体来说，OCT 主要有两种基本方法。最早也是最新的技术被称为谱域光学相干断层扫描 (SD-OCT)或傅里叶域 OCT，它使用宽带光源。标准方法被称为时域光学相干断层扫描 (TD-OCT)。
本篇博文将探讨 SD-OCT 与常规 TD-OCT 之间的区别，并重点介绍 SD-OCT 相较于 TD-OCT 的优势。首先，我们先来了解一下什么是时域 OCT 成像。
什么是时间域 OCT 成像？
Stratus OCT 通过移动参考镜实现时域 OCT 成像，并获取视网膜的深度信息（作为时间函数）。光谱仪用于检测来自干涉仪的光谱。然后对干涉光谱数据进行傅里叶变换，以提供视网膜轴向测量值。我们将首先介绍时域 OCT (TD-OCT)，因为谱域 OCT (SD-OCT) 采用类似的硬件，并进行了一些修改。
由于原理相似，时域OCT有时被拿来与超声波进行比较，OCT使用光作为介质，而超声波使用声波。尽管频域OCT已被证实能够增强宽带光源结构的可视化，但其对黄斑厚度的量化尚未得到彻底验证。频域OCT更高的采样率和增强的扫描分辨率能否提高测量可靠性仍不确定。
什么是频域 OCT 成像？
频域光学相干断层扫描 (SD-OCT) 可对视网膜、视网膜色素上皮 (RPE) 和脉络膜进行高分辨率、光学横截面和正面检查，并进行深度分辨分割。它在视网膜临床中应用最为广泛，因其能够提供视网膜结构的详细成像而备受推崇。SD-OCT 已被证实能够测量和量化萎缩，并已被用作重要临床研究的重要辅助手段。
SD-OCT 具有解剖追踪功能，能够叠加基线图像和后续图像，从而全面检查干性年龄相关性黄斑变性 (AMD) 的进展。因此，纵向 SD-OCT 扫描是一种灵敏的方法，可以在彩色眼底照相 (CFP) 或眼底自发荧光 (FAF) 确定地图样萎缩 (GA) 之前识别出视网膜黄斑硬化症相关萎缩的结构性变化。
基于宽带光源的SD-OCT相比TD-OCT有何优势？
最新的OCT是谱域OCT，它使用宽带光源和光谱仪来测量并保存读数。探测器臂中的低损耗光谱仪检测从参考臂和样品臂返回的干涉仪干涉图样的光谱。谱域OCT已迅速成为黄斑和视神经乳头疾病研究、诊断、监测和筛查的关键技术。
OCT 系统的一个理想特性是高空间分辨率，这需要使用具有更宽光谱宽度或极短相干长度的宽带光源。这一点至关重要，因为 OCT 是一种采用广谱光源的技术。根据该原理，一束光被引导到眼睛的视网膜上。探测器捕获反射光，然后将其与参考光束进行比较以确定回波时间延迟。此过程可以对视网膜结构进行详细成像，从而高精度地揭示精细的解剖细节。
这一原理对于基于宽带光源的SD-OCT和传统的TD-OCT技术均适用。与传统的TD-OCT相比，SD-OCT在测量黄斑厚度以及大多数区域乳头周围的RNFL区域时，表现出统计学上显著更好的可重复性。
信息是通过机械移动的参考镜获取的。相比之下，在基于宽带光源的光谱域OCT中，参考镜是固定的。SD-OCT中的这种固定参考镜设置可以实现更快的数据采集和更高分辨率的成像。使用TD-OCT和SD-OCT，在平均整体黄斑或RNFL可重复性，以及青光眼的识别方面，没有统计学上的显著差异。这两种技术都提供了评估视网膜结构和诊断疾病的可靠方法，但SD-OCT的优势在于其更高的成像速度和分辨率。
使用基于宽带光源的谱域OCT的优势
使用基于 SD-OCT 的宽带光源有诸多优势。以下是其中一些主要优势：
- 使用宽带光源， SD-OCT 提供的改进灵敏度可以转化为更快的 OCT 扫描收集率、更深的穿透力或不同功能性 OCT 方法的灵敏度的提高。
- 由于参考臂固定， SD-OCT 的采集速度比 TD-OCT 更快。这使得基于 SD-OCT 的宽带光源能够捕捉到高质量的视网膜横截面图像。
- SD-OCT 与前几代 TD 的区别在于，它能够以极高的轴向分辨率对弱反向散射视网膜组织进行高速 2-D 和 3-D 成像。
- 基于宽带光源的谱域OCT有助于更好地诊断视网膜组织。
- SD-OCT 的分辨率高达近 5-7 微米，能够生成时域光学相干断层扫描 (OCT) 无法察觉的细微异常图像。得益于这一特性，如今基于 SD-OCT 的宽带光源已能够在视网膜级测量中提供高精度。
随着对基于宽带光源的SD-OCT如何优于TD-OCT的深入理解，我们可以清楚地看到，这项技术通过提供高分辨率成像和更强大的诊断能力，彻底改变了治疗领域。其增强的深度分辨率和速度使其成为现代眼科和其他医疗应用中的关键工具。
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