OCT原理及应用.pptx

OCT技术简介技术简介20152015年年年年1 1月月月月目目 录录n n技术简介技术简介n n应用领域应用领域n n发展方向发展方向n n市场前景市场前景n n结结 论论技技 术术 简简 介介1 1、OCTOCT的出现的出现2 2、什么是、什么是OCTOCT3 3、OCTOCT工作原理工作原理4 4、OCTOCT技术优点技术优点5 5、OCTOCT技术应用技术应用1 1、OCTOCT的出现的出现原有的疾病诊断方法原有的疾病诊断方法 ：超声波、超声波、X X射线透视、射线透视、CTCT扫描、核磁共振等。扫描、核磁共振等。均属于侵入式的医学诊断技术。给被检测患者带均属于侵入式的医学诊断技术。给被检测患者带来痛苦，并有精度低、辐射、速度不高等弊病。来痛苦，并有精度低、辐射、速度不高等弊病。针对以上问题针对以上问题 产生了产生了OCT技术技术2 2、什么是什么是OCTOCTOCT OCT 全称全称 Optical Coherence TomographyOptical Coherence Tomography光学光学相干断层成像术，一种高分辨率、非接触性的相干断层成像术，一种高分辨率、非接触性的生物组织成像技术，类似于超声波，只是用光生物组织成像技术，类似于超声波，只是用光代替声波产生图像。光在样品内部被散射，然代替声波产生图像。光在样品内部被散射，然后通过处理，形成高分辨率、深度的图像来分后通过处理，形成高分辨率、深度的图像来分析内在的微观结构，活体的，无需物理接触。析内在的微观结构，活体的，无需物理接触。横向扫描可以快速的获取非侵入两维的和三维横向扫描可以快速的获取非侵入两维的和三维的清晰度超过的清晰度超过1010微米图像。微米图像。3 3、OCTOCT工作原理工作原理光束射到将要被成像的组织光束射到将要被成像的组织光束射到将要被成像的组织光束射到将要被成像的组织或标本上，光束被不同距离或标本上，光束被不同距离或标本上，光束被不同距离或标本上，光束被不同距离上的显微结构反射，通过测上的显微结构反射，通过测上的显微结构反射，通过测上的显微结构反射，通过测量反射光的时间延迟，可以量反射光的时间延迟，可以量反射光的时间延迟，可以量反射光的时间延迟，可以无创地测量组织或标本的纵无创地测量组织或标本的纵无创地测量组织或标本的纵无创地测量组织或标本的纵向内部结构。在不同的横向向内部结构。在不同的横向向内部结构。在不同的横向向内部结构。在不同的横向位置上进行连续的纵向距离位置上进行连续的纵向距离位置上进行连续的纵向距离位置上进行连续的纵向距离测量，然后把获得的信息显测量，然后把获得的信息显测量，然后把获得的信息显测量，然后把获得的信息显示为二维的横截面图像。示为二维的横截面图像。示为二维的横截面图像。示为二维的横截面图像。4 4、OCTOCT技术优点技术优点n n操作简单，易于掌握操作简单，易于掌握n n患者一般无需作检查前准备患者一般无需作检查前准备n n无辐射、无需介入患者体内无辐射、无需介入患者体内n n高探测灵敏度，检查快速、方便高探测灵敏度，检查快速、方便n n高分辨率，可量化分析高分辨率，可量化分析5 5、OCTOCT技术应用技术应用n n发现各种微小病变，协助诊断发现各种微小病变，协助诊断n n确定病变位置确定病变位置n n病变的厚度测量，用于疾病的随诊、病变的厚度测量，用于疾病的随诊、疗效判断疗效判断n n发病机制的探讨发病机制的探讨应应 用用 领领 域域OCTOCT技术主要应用领域技术主要应用领域n n眼科：可提供显现视网膜病变的影像，眼科：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藉以诊断和监控青光眼及黄斑水肿等视网膜疾病。视网膜疾病。n n耳鼻喉科：可通过表皮及皮下膜的成耳鼻喉科：可通过表皮及皮下膜的成像判断是否感染致病细菌，以提升诊像判断是否感染致病细菌，以提升诊断准确度。断准确度。应应 用用 领领 域域n n牙科：可采用牙科：可采用 OCT OCT 成像技术来确定成像技术来确定 X X 光和目测都无法发现的早期龋齿及某光和目测都无法发现的早期龋齿及某些牙龈疾病，以进行更有效的预防程些牙龈疾病，以进行更有效的预防程序。序。应应 用用 领领 域域n n在跨科手术方面，在跨科手术方面，在跨科手术方面，在跨科手术方面，OCT OCT OCT OCT 可在去除肿瘤的手术过程中分析有无可在去除肿瘤的手术过程中分析有无可在去除肿瘤的手术过程中分析有无可在去除肿瘤的手术过程中分析有无癌症。一般而言，外科医生取出肿瘤周围组织时，总是希望癌症。一般而言，外科医生取出肿瘤周围组织时，总是希望癌症。一般而言，外科医生取出肿瘤周围组织时，总是希望癌症。一般而言，外科医生取出肿瘤周围组织时，总是希望去除所有的癌症细胞。去除的肿瘤及周围的组织会送至病理去除所有的癌症细胞。去除的肿瘤及周围的组织会送至病理去除所有的癌症细胞。去除的肿瘤及周围的组织会送至病理去除所有的癌症细胞。去除的肿瘤及周围的组织会送至病理实验室进行几周的分析，然后做出手术后的书面报告。由于实验室进行几周的分析，然后做出手术后的书面报告。由于实验室进行几周的分析，然后做出手术后的书面报告。由于实验室进行几周的分析，然后做出手术后的书面报告。由于 OCT OCT OCT OCT 影像在组织学和病理学应用当中采用相同的分辨率，因影像在组织学和病理学应用当中采用相同的分辨率，因影像在组织学和病理学应用当中采用相同的分辨率，因影像在组织学和病理学应用当中采用相同的分辨率，因此手术室中的此手术室中的此手术室中的此手术室中的 OCT OCT OCT OCT 系统能够让外科医生在手术过程中确切系统能够让外科医生在手术过程中确切系统能够让外科医生在手术过程中确切系统能够让外科医生在手术过程中确切知道需要去除多少组织，同时留下多少安全边缘部份，采用知道需要去除多少组织，同时留下多少安全边缘部份，采用知道需要去除多少组织，同时留下多少安全边缘部份，采用知道需要去除多少组织，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。续手术的费用及痛苦。续手术的费用及痛苦。续手术的费用及痛苦。OCT OCT OCT OCT 技术能够让医生实时看见组织学技术能够让医生实时看见组织学技术能够让医生实时看见组织学技术能够让医生实时看见组织学分辨率的影像，以便在第一次进行去除肿瘤的外科手术时做分辨率的影像，以便在第一次进行去除肿瘤的外科手术时做分辨率的影像，以便在第一次进行去除肿瘤的外科手术时做分辨率的影像，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。出更好的决定。出更好的决定。出更好的决定。应应 用用 领领 域域n n动脉疾病：应用于临床上对于动脉粥样动脉疾病：应用于临床上对于动脉粥样硬化斑块进展的研究硬化斑块进展的研究,以及一些介入治以及一些介入治疗与药物干预上的临床结果，可以通过疗与药物干预上的临床结果，可以通过OCTOCT技术更深入的评价治疗方案。可以技术更深入的评价治疗方案。可以检测到很多腔内血管内膜和斑块表面一检测到很多腔内血管内膜和斑块表面一些特殊的结构，包括血栓、纤维斑块及些特殊的结构，包括血栓、纤维斑块及夹层或者侵蚀、溃疡现象等。夹层或者侵蚀、溃疡现象等。发发 展展 方方 向向用于医疗成像的用于医疗成像的 OCT OCT 技术首度推出时，技术首度推出时，采用个人计算机采用个人计算机 (PC)(PC)作为系统平台，后来第作为系统平台，后来第二代系统得以修改，而目前开发中的第三代二代系统得以修改，而目前开发中的第三代系统也将有所改变。多个系统也将有所改变。多个 OCT OCT 系统制造商已系统制造商已经或者即将采用嵌入式处理平台，其中配备经或者即将采用嵌入式处理平台，其中配备单一或多核数字信号处理器单一或多核数字信号处理器 (DSP)(DSP)，而非，而非 PC PC 中使用的通用处理器中使用的通用处理器 (GPP)(GPP)。发发 展展 方方 向向与传统运算方式相比，与传统运算方式相比，DSP DSP 的每毫瓦的每毫瓦功耗所能达到的信号处理效能更高，这意功耗所能达到的信号处理效能更高，这意味着运用可编程算法即可得出准确的结果，味着运用可编程算法即可得出准确的结果，而不需要使用成本高的电源供应和散热器而不需要使用成本高的电源供应和散热器件。件。发发 展展 方方 向向DSP DSP 型片上系统型片上系统 (SoC)(SoC)能够让功能强能够让功能强大的信号处理器与具有适当接口可进行数大的信号处理器与具有适当接口可进行数据处理、内存及储存的系统应用处理器并据处理、内存及储存的系统应用处理器并存，可帮助设计人员缩小系统体积尺寸并存，可帮助设计人员缩小系统体积尺寸并降低耗电量。采用降低耗电量。采用 DSP DSP 平台可缩小系统的平台可缩小系统的实际尺寸并降低耗电量，因此不久的将来实际尺寸并降低耗电量，因此不久的将来将有电池供电的可携式将有电池供电的可携式 OCT OCT 系统问世。系统问世。发发 展展 方方 向向和便携式超声波系统一样，便携式和便携式超声波系统一样，便携式 OCT OCT 系统将有助于此技术获得诸多诊所及医师系统将有助于此技术获得诸多诊所及医师办公室的普遍采用。此外，对于处理自然办公室的普遍采用。此外，对于处理自然灾害和意外事故的医疗与急救专业人员来灾害和意外事故的医疗与急救专业人员来说，便携式说，便携式 OCT OCT 系统将成为有效的即时诊系统将成为有效的即时诊断工具。断工具。发发 展展 方方 向向在未来新一代在未来新一代OCTOCT医疗成像技术的趋势医疗成像技术的趋势中，功能更强大的多核中，功能更强大的多核 (DSP)(DSP)将得到部署，将得到部署，以缩短成像时间，提高影像画质。处理以缩短成像时间，提高影像画质。处理 OCT OCT 影像的软件算法增强功能目前正处于影像的软件算法增强功能目前正处于开发阶段。开发阶段。发发 展展 方方 向向一项称为全光纤偏振敏感光学相干层析一项称为全光纤偏振敏感光学相干层析系统系统OCT(PS-OCT)OCT(PS-OCT)的技术能够运用处理算的技术能够运用处理算法将光信号极化，以产生视觉对比度更高法将光信号极化，以产生视觉对比度更高的影像。高对比度的影像可以呈现龋齿中的影像。高对比度的影像可以呈现龋齿中出现的小洞或者微小的囊肿和肿瘤。出现的小洞或者微小的囊肿和肿瘤。发发 展展 方方 向向另一项未来的另一项未来的OCTOCT应用可检查眼部极为应用可检查眼部极为细小的血管，其中细小的血管，其中OCTOCT可使用多普雷成像可使用多普雷成像技术绘制血流量图表，估算血流速度，原技术绘制血流量图表，估算血流速度，原理与超声波类似，但分辨率更高，可早期理与超声波类似，但分辨率更高，可早期诊断出糖尿病及某些眼部疾病。诊断出糖尿病及某些眼部疾病。市市 场场 前前 景景据粗略统计，截止据粗略统计，截止据粗略统计，截止据粗略统计，截止2010201020102010年底全国有仅有年底全国有仅有年底全国有仅有年底全国有仅有10101010几几几几家医院拥有眼科家医院拥有眼科家医院拥有眼科家医院拥有眼科OCTOCTOCTOCT检查仪，检查仪，检查仪，检查仪，而而而而2011201120112011年就有了年就有了年就有了年就有了50505050多家医多家医多家医多家医院进行该设备的招标。表院进行该设备的招标。表院进行该设备的招标。表院进行该设备的招标。表明该设备已被国内医院认明该设备已被国内医院认明该设备已被国内医院认明该设备已被国内医院认可，并逐渐投入到日常诊可，并逐渐投入到日常诊可，并逐渐投入到日常诊可，并逐渐投入到日常诊断中。断中。断中。断中。市市 场场 前前 景景但中标设备均为进口产品，据调查但中标设备均为进口产品，据调查仍没有国内厂家进行产品生产。进口产仍没有国内厂家进行产品生产。进口产品的价格在人民币品的价格在人民币7070万到万到140140万之间，多万之间，多数为德国生产，部分美国生产。数为德国生产，部分美国生产。市市 场场 前前 景景据了解，清华大学曾经与同仁医院进行据了解，清华大学曾经与同仁医院进行过该类设备的研发，粗略计算成本在过该类设备的研发，粗略计算成本在3030万左万左右，但最终没有产业化。右，但最终没有产业化。按目前发展趋势，近几年眼科按目前发展趋势，近几年眼科OCTOCT将成为将成为三甲类医院的必备检测仪器，保守估计每家三甲类医院的必备检测仪器，保守估计每家医院一台，就将有医院一台，就将有800800台左右的需求量。台左右的需求量。市市 场场 前前 景景OCTOCT技术还被广泛应用于动脉疾病，也是技术还被广泛应用于动脉疾病，也是未来未来OCTOCT技术的重要研发领域。技术的重要研发领域。20102010年年4 4月中国月中国OCTOCT俱乐部宣告正式成立。俱乐部宣告正式成立。20102010年年6 6月第一届月第一届OCTOCT技术应用进展研讨会技术应用进展研讨会在京召开。在京召开。20112011年年7 7月月第八届心脏干预及心脏影像第八届心脏干预及心脏影像大会大会 特设有特设有OCTOCT专题讲座。专题讲座。市市 场场 前前 景景OCTOCT技术在技术在经皮冠状动脉介入治疗经皮冠状动脉介入治疗(PCI)(PCI)术术前和术后都发挥重要作用，术前可以对要治疗前和术后都发挥重要作用，术前可以对要治疗的病变进行细致的评估，使得手术顺利进行并的病变进行细致的评估，使得手术顺利进行并达到预期的效果。术后通过定期复查，追踪术达到预期的效果。术后通过定期复查，追踪术后支架和支架相关部位的情况，以指导下一步后支架和支架相关部位的情况，以指导下一步的临床治疗，使的临床治疗，使PCIPCI术后的患者获得良好的预术后的患者获得良好的预后效果。后效果。市市 场场 前前 景景目前目前OCTOCT在在PCIPCI术中的作用尽管越来越受术中的作用尽管越来越受到心血管介入医生的重视，在国内能开展这到心血管介入医生的重视，在国内能开展这项技术的介入中心也在逐年增多，但大多数项技术的介入中心也在逐年增多，但大多数介入中心因为诸多原因，还没能广泛的把介入中心因为诸多原因，还没能广泛的把OCTOCT运用到临床运用到临床PCIPCI术治疗中，但在不久的将术治疗中，但在不久的将来，该项技术必将成为心血管介入医生不可来，该项技术必将成为心血管介入医生不可或缺的有力帮手。或缺的有力帮手。结结 论论n n综上所述，在广大业内专家的一致认可综上所述，在广大业内专家的一致认可下，下，OCTOCT技术有非常大的发展前景，但该技术有非常大的发展前景，但该技术用于医学领域至今已发展了技术用于医学领域至今已发展了1212个年个年头（头（20002000年美国哈弗大学第一次应用于年美国哈弗大学第一次应用于冠状动脉内部检查），国内仍未有公司冠状动脉内部检查），国内仍未有公司投入产品生产，是否技术上有难度，还投入产品生产，是否技术上有难度，还需要进一步的调研。需要进一步的调研。结结 论论n n20062006年清华大学与同仁医院一同进行过眼年清华大学与同仁医院一同进行过眼科科OCTOCT检查仪的设计与开发，但没有投入检查仪的设计与开发，但没有投入生产，建议先了解当时情况，再借鉴清华生产，建议先了解当时情况，再借鉴清华大学的技术基础，利用清华的技术团队先大学的技术基础，利用清华的技术团队先开发该产品。开发该产品。结结 论论n n后续阶段投入研发便携式后续阶段投入研发便携式OCTOCT设备及应用设备及应用于于PCIPCI的的OCTOCT设备，届时中国的医疗水平设备，届时中国的医疗水平也在不断提升，两年后该类产品也将普也在不断提升，两年后该类产品也将普遍进入全国的三甲医院，成为医生不可遍进入全国的三甲医院，成为医生不可缺少的检查设备。缺少的检查设备。谢 谢！