Schema der optischen Kohärenztomographie im Zeitbereich

Hier finden Sie eine Beschreibung des Schemas der optischen Kohärenztomographie im Zeitbereich

Lichtquelle: TD-OCT-Systeme verwenden typischerweise eine breitbandige Lichtquelle, beispielsweise eine Superlumineszenzdiode (SLD) oder einen Femtosekundenlaser. Die Lichtquelle strahlt ein breites Spektrum an Wellenlängen aus, bietet eine hohe axiale Auflösung und ermöglicht die Erfassung feiner Details im Gewebe.

Aufteilen des Lichts: Das Breitbandlicht wird mithilfe eines Glasfaserkopplers oder eines Strahlteilers in zwei Arme aufgeteilt – den Referenzarm und den Probenarm. Der Referenzarm enthält einen Spiegel, während der Probenarm das Licht auf das abzubildende Gewebe richtet.

Probenschnittstelle: Das Licht vom Probenarm wird mithilfe eines Linsensystems oder eines Scanmechanismus auf die Gewebeoberfläche fokussiert. Das Licht interagiert mit dem Gewebe, wird gestreut und zurück in das System reflektiert.

Interferometer: Das vom Gewebe zurückgestreute Licht und das Referenzlicht vom Spiegel werden am faseroptischen Koppler oder Strahlteiler wieder vereint. Zwischen den Lichtwellen kommt es zu Interferenzen, wodurch ein Interferenzmuster entsteht.

Detektor: Das Interferenzmuster wird von einem Fotodetektor, beispielsweise einer Fotodiode oder einem Spektrometer, erfasst. Der Fotodetektor wandelt die optischen Signale in elektrische Signale um.

Signalverarbeitung: Die elektrischen Signale werden verarbeitet, um die Tiefeninformationen zu extrahieren und das Querschnittsbild des Gewebes zu erstellen. Dazu gehört die Analyse des Interferenzmusters und die Durchführung von Fourier-Transformationen, um die Frequenz- oder Tiefenbereichsinformationen zu erhalten.

Scanmechanismus: Um dreidimensionale Bilder zu erfassen, verwendet das TD-OCT-System typischerweise einen Scanmechanismus im Probenarm. Dabei kann es sich um einen Galvanometer-basierten Scanspiegel oder einen Rotationsscanner handeln, der es ermöglicht, den Strahl über die Gewebeoberfläche zu scannen und mehrere Querschnittsbilder zu erfassen.

Visualisierung und Bildrekonstruktion: Die verarbeiteten Tiefeninformationen werden dann visualisiert und zu einem detaillierten Querschnittsbild des Gewebes rekonstruiert. Dieses Bild liefert Informationen über die Morphologie, Struktur und pathologischen Zustände des Gewebes.

TD-OCT ist ein etabliertes Bildgebungsverfahren, das in verschiedenen medizinischen und klinischen Anwendungen eingesetzt wird, darunter in der Augenheilkunde, Dermatologie, Kardiologie und Zahnmedizin. Es bietet nicht-invasive Bildgebung mit hoher Auflösung und Tiefeneindringung, was es für die Diagnose und Überwachung verschiedener Krankheiten und Zustände wertvoll macht. Kontinuierliche Forschung und Fortschritte verbessern weiterhin die Leistung und Fähigkeiten von TD-OCT-Systemen, ermöglichen weitere Anwendungen und verbessern die Patientenversorgung.