光学成像技术一直是生物学及医学领域中不可分割的一部分,早在1590年,人们便开始应用显微镜进行医学成像,20世纪60年代,激光器的发明带来划时代的意义,它成功拓展了光学在医学、生物学方面的应用,随后兴起的光纤光学则推进了内窥镜的发展。80061
1991年,哈佛大学医学院的D。Huang在其发表的“Optical Coherence Tomography”一文中首次提出了光学相干层析技术(Optical Coherence Tomography,简称OCT),他在这篇文章中描述了一种类似于迈克尔逊干涉仪与横向纵向二维扫描结合的装置。之后经过二十多年的发展研究,OCT技术已逐渐被应用于临床,并逐渐发展成时域OCT、频域OCT、光谱域OCT、多普勒OCT、扫频源OCT、偏振敏感OCT等多种类型。经过美国麻省理工学院(MIT)对于这项技术的推动,1995年,Louma等人使用锁模钛宝石飞秒激光脉冲代替SLD光源,在实时成像中得到了3.79的轴向分辨率。1997年,CtJ.Tcarney等通过改变探测装置,使OCT系统能够获取更大深度的信息。M。 E。 Brezinski、G。 J。 Tearney等应用 OCT 技术对人体进行了光学活检,其成果为临床应用提供了许多可靠详细的内部结构特征。1997年,德国Zeiss公司将OCT作为商品进行开发和推广,研制出眼科诊断仪、皮肤病诊断仪等OCT产品,开启了OCT向商品化、产业化方向的发展。维也纳大学医学院A。 F。 Fercher、R。 Leitgeb等将OCT的应用范围拓展到眼部疾病的诊断与研究,J。 A。 Izatt、M。 Choma等人在Case Western Reserve University和Duke University对扫频源OCT等进行探索改进,并使用多普勒OCT测量血液,获得其流动速度,之后与麻省理工学院的M。 R。Hee、B。 Bouma等合作,在OCT系统中加入了相干门成像技术以及混合锁模的飞秒激光。2001年,马萨诸塞工学院的W。Drexler等在迈克耳逊干涉仪的基础上研究了时域OCT,但分辨率较低。之后经过多方面合作,光谱域OCT技术不断获得突破,如基于傅里叶光谱分析原理的OCT极大的缩短了层析时间。论文网
总之,全球范围的知名大学几乎均设有OCT相关的研究机构,发表在各大光学期刊上的文献资料也十分丰富,可见OCT技术已经在光学成像领域中受到了广泛的关注。
与此同时,国内对于OCT技术的研究也十分重视,从九十年代后期开始,诸多高校与机构纷纷致力于提高OCT分辨率、改进OCT临床应用等方面的研究,并取得了一定成果。比如,清华大学原子分子测控实验室对激光CT光的光散射进行了模拟计算,并对OCT图像处理技术展开研究。天津大学对OCT图像散斑的成因进行了研究,并进一步探讨了散斑的改善方法等,同时也对提高分辨率和成像深度的方案进行了深入研究,并且通过Monte Carlo模拟技术对OCT图像的对比度进行了改善。浙江大学构建了光纤型OCT光路,分析研究了OCT实验系统的轴向分辨率和信号处理技术。华中科技大学对OCT系统纵向图像的形成、图像的相干传递函数以及如何提高OCT图像的质量进行了研究。中科院上海光机所从共焦扫描成像的研究出发,进行了OCT成像技术的实验研究。清华大学深圳研究生院光学检测实验室针对市场需求,研制出了比较成熟的眼底检测系统,珠宝检测用OCT系统等等一系列的样机产品,并且在临床医学中,将OCT系统与手术显微镜相结合,用于疾病的诊断治疗,为OCT技术的产业化、商品化发展做出了贡献。
虽然目前我国关于OCT技术的研究与世界先进水平仍有一定的差距,但随着投入的不断增加,研究的不断深入,我国的OCT技术将得到很快的发展。