Tomografi koheren optik (OCT) sebagai kaedah pengimejan non-invasif digunakan terutamanya dalam perubatan. Di sini, sifat pantulan dan hamburan tisu yang berlainan menjadi asas kaedah ini. Sebagai kaedah yang agak baru, OCT kini semakin maju bidang permohonan.
Apakah tomografi koheren optik?
Dalam bidang diagnostik oftalmik, OCT terbukti sangat bermanfaat, di sini terutama diperhatikan fundus motif mata OCT. Asas fizikal tomografi koheren optik adalah pembentukan corak gangguan semasa gelombang superposisi gelombang rujukan dengan gelombang yang dipantulkan. Faktor penentu adalah panjang koheren cahaya. Panjang koherensi mewakili perbezaan waktu perjalanan maksimum dua rasuk cahaya yang masih membenarkan pembentukan corak gangguan yang stabil ketika ditumpangkan. Dalam tomografi koheren optik, cahaya dengan panjang koheren pendek digunakan dengan bantuan interferometer untuk menentukan jarak bahan hamburan. Untuk tujuan ini, kawasan badan yang akan diperiksa diimbas dengan cara seperti titik dalam perubatan. Kaedah ini memungkinkan pemeriksaan kedalaman yang baik kerana kedalaman penembusan tinggi (1-3 mm) radiasi yang digunakan ke dalam tisu penyerakan. Pada masa yang sama, terdapat juga resolusi paksi tinggi pada kelajuan pengukuran yang tinggi. Tomografi koheren optik dengan demikian mewakili rakan optik sonografi.
Fungsi, kesan, dan tujuan
Kaedah tomografi koheren optik berdasarkan interferometri cahaya putih. Ia menggunakan superposisi cahaya rujukan dengan cahaya yang dipantulkan untuk membentuk corak gangguan. Dengan cara ini, profil kedalaman sampel dapat ditentukan. Untuk perubatan, ini bermaksud pemeriksaan bahagian tisu yang lebih dalam yang tidak dapat dicapai dengan mikroskop klasik. Dua julat panjang gelombang mempunyai kepentingan khusus untuk pengukuran. Salah satunya ialah julat spektrum pada panjang gelombang 800 nm. Julat spektrum ini memberikan resolusi yang baik. Sebaliknya, cahaya dengan panjang gelombang 1300 nm menembusi jauh ke dalam tisu dan memungkinkan analisis kedalaman yang sangat baik. Hari ini, dua kaedah aplikasi OCT utama digunakan: sistem OCT Domain Masa dan sistem OCT Domain Fourier. Dalam kedua sistem, cahaya pengujaan dibagi menjadi rujukan dan cahaya sampel melalui interferometer, yang mengakibatkan gangguan pada radiasi yang dipantulkan. Pesongan lateral rasuk sampel ke kawasan yang menarik menghasilkan gambar keratan rentas, yang menyatu untuk menghasilkan gambaran keseluruhan. Sistem OCT Domain Masa didasarkan pada cahaya jalur lebar koheren pendek, yang menghasilkan isyarat gangguan hanya apabila kedua-dua lengan panjang interferometer sepadan. Oleh itu, kedudukan cermin rujukan mesti dilintasi untuk menentukan amplitud backscatter. Oleh kerana pergerakan mekanikal cermin, masa yang diperlukan untuk pencitraan terlalu tinggi, jadi kaedah ini tidak sesuai untuk pengimejan pantas. Kaedah alternatif Fourier Domain OCT berfungsi berdasarkan prinsip penguraian spektrum cahaya yang terganggu. Ini secara serentak menangkap keseluruhan maklumat mendalam dan meningkatkan nisbah isyarat-ke-bunyi dengan ketara. Laser digunakan sebagai sumber cahaya, yang mengimbas bahagian badan yang akan diperiksa langkah demi langkah. Bidang aplikasi tomografi koheren optik terutamanya dalam bidang perubatan dan di sini terutamanya dalam bidang oftalmologi, kanser diagnostik dan kulit pemeriksaan. Indeks bias yang berbeza di antara muka bahagian tisu yang berkenaan ditentukan melalui corak gangguan cahaya yang dipantulkan dengan cahaya rujukan dan ditampilkan sebagai gambar. Dalam oftalmologi, terutamanya fundus mata diperiksa. Teknik bersaing, seperti mikroskop confocal, tidak dapat menggambarkan struktur retina berlapis dengan secukupnya. Teknik-teknik lain kadang-kadang memberi tekanan pada mata manusia. Terutama dalam bidang diagnostik oftalmik, oleh itu OCT terbukti sangat menguntungkan, terutamanya kerana pengukuran tanpa kontak juga menghilangkan risiko jangkitan dan psikologi tekanan. Pada masa ini, perspektif baru terbuka untuk OCT dalam bidang pengimejan kardiovaskular. Tomografi koheren optik intravaskular berdasarkan penggunaan cahaya inframerah. Di sini, OCT memberikan maklumat mengenai plak, pembelahan, trombi atau bahkan stent dimensi. Ia juga digunakan untuk mencirikan perubahan morfologi dalam darah kapal. Sebagai tambahan kepada aplikasi perubatan, tomografi koheren optik semakin menawan bidang permohonan dalam ujian bahan, untuk pemantauan proses pengeluaran atau dalam kawalan kualiti.
Risiko, kesan sampingan dan bahaya
Berbanding dengan kaedah lain, tomografi koheren optik mempunyai banyak kelebihan. Ia adalah kaedah yang tidak invasif dan tidak dihubungi. Ini memungkinkan untuk mengelakkan penyebaran jangkitan dan berlakunya psikologi tekanan. Tambahan pula, OCT tidak menggunakan sinaran pengion. The sinaran elektromagnet digunakan sebahagian besarnya sesuai dengan julat frekuensi yang terdedah kepada manusia setiap hari. Kelebihan utama OCT adalah bahawa resolusi kedalaman tidak bergantung pada resolusi melintang. Ini menghilangkan keperluan untuk bahagian nipis yang digunakan dalam mikroskopi klasik kerana teknik ini berdasarkan pantulan optik tulen. Oleh itu, gambar mikroskopik dapat dihasilkan dalam tisu hidup kerana kedalaman penembusan besar radiasi yang digunakan. Prinsip operasi kaedah ini sangat selektif, sehingga isyarat yang sangat kecil dapat dikesan dan diberikan ke kedalaman tertentu. Atas sebab ini, OCT juga sangat sesuai untuk memeriksa tisu sensitif cahaya. Penggunaan OCT dibatasi oleh kedalaman penembusan bergantung pada panjang gelombang sinaran elektromagnet dan resolusi bergantung pada lebar jalur. Namun, laser jalur lebar telah dikembangkan sejak tahun 1996, yang telah meningkatkan resolusi mendalam. Oleh itu, sejak perkembangan UHR-OCT (OCT resolusi ultra tinggi), bahkan struktur subselular pada manusia kanser sel boleh dicitrakan. Oleh kerana OCT masih merupakan teknik yang sangat muda, belum semua kemungkinan habis. Walau bagaimanapun, tomografi koheren optik menarik kerana ia tidak kesihatan berisiko, mempunyai resolusi yang sangat tinggi, dan sangat cepat.
