??? OCT是一種非入侵式成像技術(shù)，它提供半透明或不透明材料的表下和斷層圖像。OCT圖像可以用與顯微鏡相近的精度展現(xiàn)組織或其他物體。OCT越來越受到研究人員的關(guān)注，因為它具有比核磁共振成像（MRI）和正電子發(fā)射型斷層成像（PET）等其他成像技術(shù)高很多的分辨率。此外，該方法不要求作其他準備，并且因為其使用的激光輸出能量非常低且無需使用電離輻射，所以對患者非常安全。
??? OCT利用一個低功耗光源及其相應的光反射創(chuàng)建圖像，該方法類似于超聲，但監(jiān)測的是光波，而不是聲波。當將一束光投射在一個樣品上，其中大部分光線被散射，但仍有小部分光線以平行光的形式反射，這些平行光可以被檢測到并用于創(chuàng)建圖像。
?????????????????????????????????????????高級別系統(tǒng)概覽
?? ?利用光解復用器創(chuàng)建一個高速傅里葉域OCT系統(tǒng)，以支持來自以192.2THz為中心頻率、頻率間隔為25.0GHz的寬帶入射光(波長為1559.8nm)的256個窄頻帶的分隔。頻譜分離使得PXI-5105數(shù)字化儀的256個高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）通道能以60MS/s的采樣率進行數(shù)據(jù)采集，并對所有的頻帶進行同步檢測。
??? 系統(tǒng)包含32塊8通道的PXI-5105數(shù)字化儀，分布在三個18槽的NI PXI-1045機箱上。利用NI PXI-6652定時與同步模塊和NI-TClk同步技術(shù)，實現(xiàn)不同機箱上的數(shù)字化儀的同步，它提供了數(shù)十皮秒精度級的通道間相位同步性。選用PXI-5105是因為其高通道密度——每塊板卡八個輸入通道，這就使得256個高速通道的系統(tǒng)保持較小的外形尺寸。當完成數(shù)據(jù)采集之后，利用LabVIEW進行數(shù)據(jù)處理和可視化展示。
??? 利用傅里葉域OCT系統(tǒng)中的光解復用器充當頻譜分析儀，實現(xiàn)了每秒六千萬次軸向掃描的OCT成像。用一臺共振掃描裝置進行幀速率為16kHz、每幀1400 A-線和3mm深度范圍的左右掃查，OCT成像展示了23μm的精度。
?????????????????????????????????????????? 系統(tǒng)深度描述
??? 系統(tǒng)中所采用的光源是一個寬帶超發(fā)光二極管（SLD，由NTT電子提供原型產(chǎn)品）。利用一個半導體光放大器（SOA，來自COVEGA公司，BOA-1004型）放大該SLD的輸出光信號，并利用耦合器（CP1）將其等分導入到樣本支路和參考支路。調(diào)整SOA1的輸出光信號強度，使得樣本信號的功率為9 mW，以滿足ANSI的安全限制。系統(tǒng)利用一個準直透鏡（L1）和一個物鏡（L2），將樣本支路光信號導入到采樣點（S）。使用一個共振掃描裝置（RS、光電產(chǎn)品、SC-30型）和一個電鏡（G，劍橋技術(shù)出品，6210型)掃描采樣點的光束。系統(tǒng)利用光照明光學收集來自采樣點的后向散射或后向發(fā)射的光信號，并利用一個光循環(huán)裝置C1將其導入至SOA2(來自COVEGA公司，BOA-1004型）。通過一個耦合器CP2(耦合比為50：50)整合SOA2的輸出信號與參考光信號。該參考支路由光循環(huán)裝置C2、準直透鏡L3和參考反射鏡RM組成。
??? 系統(tǒng)利用兩只光解復用器(OD1與OD2)分離CP2的輸出信號，以實現(xiàn)平衡檢測。它利用平衡圖片接收裝置（來自New Focus公司，2117型），共有256個圖片接收裝置，檢測來自這兩個OD的具有相同光頻率的輸出信號。它利用前述快速多通道ADC系統(tǒng)的32塊PXI-5105數(shù)字化儀，檢測來自圖片接收裝置的輸出信號。所采集數(shù)據(jù)在單次采集過程中存儲于數(shù)字化儀的板載深度存儲器中，然后傳輸至計算機供分析。
??? 就同步檢測干涉頻譜而言，OD-OCT與SD-OCT相似，其差別在于OD-OCT同時在不同頻率以數(shù)據(jù)采集速率檢測整個干涉圖譜，而不是像SD-OCT那樣，在某個時間跨度內(nèi)累計輸入到CCD檢測裝置中。因而，它根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集速率(在現(xiàn)有系統(tǒng)中該速率高達60MHz)來確定軸向掃描速率。共振掃描裝置的16kHz速率確定了幀速率。因為僅使用了一個掃描方向進行數(shù)據(jù)采集（50%的占空比），從而得到每幀的采樣時間為31.25μs。該系統(tǒng)在每幀中獲得1 875次軸向掃描；然而，由于共振掃描裝置的左右掃查呈高度非線性，僅使用了1 400次軸向掃描，舍棄了475次軸向掃描。
??????????????????????????????????????????? 研究結(jié)果
??? 將動態(tài)范圍定義為點擴散函數(shù)（PSF）的峰值與樣本支路暢通時的背景噪聲間的比值。根據(jù)結(jié)果估計，動態(tài)范圍在各種深度下均約為40dB并隨著深度加深略有下降。OD-OCT的一個技術(shù)優(yōu)勢在于AWG的每個通道所檢測的頻帶寬度小于25GHz的頻率間距。40dB的動態(tài)范圍基本滿足生物組織的測量。
??? 圖像的滲入深度約1mm，淺于通常利用SS-OCT或SD-OCT獲得的2mm滲入深度。這是由低敏感度決定的。為得到一幅3D圖像，需要大量的OCT截面。受限于存儲器的大小，采樣率降至10MHz。
??? Kitasato University的研究團隊能夠創(chuàng)建最快速的OCT系統(tǒng)，其軸向掃描速率高達60MHz。該研究的根本目標在于幫助患者提高癌癥檢測速度并改善其生活質(zhì)量。為了創(chuàng)建這一系統(tǒng)，整合了三項創(chuàng)新技術(shù)。第一項技術(shù)來自NTT技術(shù)公司，將它用作寬帶光源。第二項技術(shù)便是由光解復用器和平衡圖片接收裝置組成的信號調(diào)理系統(tǒng)，它使得系統(tǒng)能夠檢測256條窄頻帶；最后一項技術(shù)是來自NI公司的PXI平臺，其憑借同步功能、微小尺寸和模塊化特性，支持高通道數(shù)的數(shù)據(jù)采集。利用PXI平臺的模塊化特性，能夠最初從128通道擴展到256通道。該平臺還支持將系統(tǒng)擴展到更高的通道數(shù)。該平臺利用高性能儀器擴展功能并利用快速PXI提高數(shù)據(jù)傳輸速率，可以滿足未來的需求并持續(xù)推進下一步的研究。