从显微镜的发明到 X 射线在医学上的应用使人们以图像的形式观察到了肉眼不能直接看到的形态结构，推动了医学诊断的发展。国际医疗器械展览会Medtec China 2022了解到当下随着科学的进步，当今医学成像技术已经在医学诊断中起着重要的作用。

光学相干层析(Optical Coherence Tomography，简称 OCT)是 20 世纪 90 年代初发展起来的低损、高分辨、非侵入式的医学、成像技术。它的原理类似于超声成像，不同之处是它利用的是光，而不是声音，是一项新兴的光学成像技术。

OCT技术有长足的进展。自从OCT技术问世以来，眼科医生便运用近红外线技术，拍摄眼部最远端部位的高分辨率影像。由于眼部组织呈现半透明状，因此OCT可提供显现视网膜病变的影像，藉以诊断和监控青光眼及黄斑水肿等视网膜疾病。如今，许多以OCT为基础的医疗应用已臻成熟，还有多项全新应用正进入开发阶段。

OCT成像的原理与超声波类似，是运用反射的近红外线做为成像媒介形成影像，而非运用反射的音波。近红外线(一般为800~1300nm)来源分为两个途径，其中一个途径用于组织取样；另一个则用于参考反射镜。手臂扫描经过组织时，可运用干涉仪，以参考臂的光线持续阻绝取样组织后端发出的反射。对于持续阻绝的光线，会执行数字信号处理算法，以达到深度解析的轴状扫描。将这些扫描相互堆栈即可形成2D或3D的组织影像。

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OCT工作原理图
在第一代时域系统中，OCT系统关键组件之一的参考反射镜是机械组件，因此机器的动作缓慢，而且影像的分辨率有限。第二代OCT系统以固定式参考反射镜取代机械式参考反射镜，并运用光谱仪以及快速傅立叶转换(FFT)、级数运算(magnitude computation)与对数压缩(log compression)等强大的数字信号处理技术，以解析嵌入式深度信息，并且实时结合横向扫描数据，使成像时间大幅缩短，同时提升影像分辨率。

OCT演变过程
如今OCT医疗系统大多用于眼科，不过，过去几年间出现了几项新兴的应用。例如，耳鼻喉科医师及小儿科医师也采用OCT技术作为诊断工具。一般而言，医师使用耳镜检查耳部、外耳道及鼓膜是否有细菌感染而发红的现象。OCT则可通过表皮及皮下膜的成像，判断是否感染致病细菌，提升诊断准确度。在服用几次抗生素后，可使用OCT系统分析抗生素是否发挥效用，如果已去除感染的生物膜，患者则可停止服用抗生素。

OCT以及其检测图样
其它新兴的OCT医疗应用包括牙科诊断系统以及跨科手术技术运用。例如，牙医可采用OCT成像来确定X光以及目视检查无法发现的早期龋齿及某些牙龈疾病，以便采取更有效的预防措施。

在跨科手术方面，OCT可在去除肿瘤的手术过程中分析有无癌细胞。一般而言，外科医生取出肿瘤周围组织时，总是希望能清除所有的癌细胞。而被清除的肿瘤及周围的组织会送至病理实验室进行一周的分析，以做出手术后的书面报告。由于OCT影像在组织学/病理学应用均为相同的分辨率，因此手术室中的OCT系统能够让外科医生在手术过程中精确地知道需要清除多少组织，同时留下多少安全边缘部份，采用如此的做法便不会错误去除未感染癌症的组织，因而省却后续手术的费用及痛苦。OCT技术能够让医生以组织学的分辨率水平，实时看见影像，以便在第一次进行去除肿瘤的外科手术时做出更好的决定。

在国际医疗器械展览会Medtec China 2022中亮相的检测设备企业，参展展品包括SmartScope ZIP 250、Evolution™ One/One Plus 紫外可见分光光度计、英斯特朗6800系列电子万能材料试验机、LLOYD LS系列 单立柱材料试验机、桌上式试验箱LabEvent系列等。

外科手术时OCT工作原理

日后会有更多采用OCT技术的医疗应用。例如，OCT能够搭配穿刺切片切除早期阶段的小肿瘤。对于罹患乳癌的病患，OCT可搭配视觉及“智能”信号处理技术，引导细针插入精确的肿瘤位置，以查明疑似感染的组织，尽可能减少手术的侵入性。对于心血管疾病患者，OCT可搭配极小型导管支架，更准确地找出血管内支架或检查斑块沉积。在这些类型的应用中，先进的数字信号处理技术不仅能够达到绝佳的影像画质，而且能够进行组织分类。

光学相干层析成像仪
未来OCT的发展趋势大致可以认为是从单纯结构成像OCT向功能和结构综合成像的OCT发展。通常生物组织在产生病变之前其功能参数就已开始发生变化，因此，功能参数对疾病早期诊断是非常有用的。这些功能参数通常包含血流速度、含氧压、组织结构变化、双折射性质等，功能型OCT通过探测这些变化进行功能成像提供更多信息。近年来得到快速发展的功能型的OCT技术包括：多普勒OCT、偏振光敏感OCT、光谱型OCT和双光线OCT。

光学相干层析成像作为一种新颖的成像技术，能对活体组织内部微小结构进行实时、在体、高分辨率断层成像，与传统成像诊断方法相比，显示出极大的优越性，在医学疾病诊断中具有很大的潜力。而在未来，像这样的新型成像技术还有更多的发展空间，随着更多的前沿领域的技术被不断发掘，未来的技术会更加完善，从而出现更多的成像可能。

来源：光学联盟