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Dual band dual focus optical coherence tomography for imaging the whole eye segment
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资源说明：本文研究了使用双频双焦点光学相干断层扫描技术（SD-OCT）对整个眼球段进行体内二维/三维成像的新系统。这种改进的OCT系统具有两个不同的成像通道，分别以840纳米和1050纳米为中心波长，它们被设计用于分别成像视网膜和眼的前部。该系统的创新之处在于结合了两个探针光束进行共轴扫描，并通过三种二色镜的组合将它们分开，以在眼睛的不同部位聚焦。这种方法既最小化了从样品中反射回来的后向散射光的损失，同时也提高了成像深度、扫描范围和分辨率。
对于整个前部眼球段成像，系统采用全解析复数（FRC）方法来加倍成像深度。借助该系统，作者能够测量在调节过程中眼睛尺寸的动态变化，包括角膜和晶状体的非球面性。研究结果表明，成像深度在空气中达到了36.71毫米，表明该系统有能力进行准确的生物组织成像。
这项研究涉及的光学相干断层扫描是一种非侵入性的成像技术，它利用光的低相干干涉来生成生物组织的高分辨率横截面图像。SD-OCT是OCT的一种类型，它比早期的时间域OCT（TD-OCT）具有更高的成像速度和更好的灵敏度。这种技术广泛应用于眼科，特别是在诊断和监测与视网膜、角膜和其他眼部结构相关的疾病。
系统中的两个成像波段——840纳米和1050纳米——对应于眼睛不同部位的成像需求。1050纳米波段的光在眼睛组织中的穿透力更强，适合于穿透角膜、玻璃体等透明介质进行视网膜成像；而840纳米波段的光则更适合于捕获角膜的细节，因为角膜表面的反射更多，能够提高对角膜的成像质量。这种双频设计有助于同时获取眼睛前部和后部的详细信息，覆盖了眼科检查和疾病监测的广泛需求。
此外，全解析复数（FRC）方法的引入显著增加了前部眼球段的成像深度。这种方法通过一系列复杂的数学和信号处理技术，使得成像系统能够在不牺牲分辨率的情况下，获得更深的组织穿透能力，从而捕捉到角膜的后表面和其他前部眼段的细节。
在眼科领域，对于眼球尺寸和形状动态变化的测量是十分重要的。例如，随着年龄的增长，眼睛调节能力的减弱导致晶状体的形状变化，这与老花眼的发生有关。通过使用改进的OCT系统，研究人员可以更准确地测量这些变化，进一步理解眼睛的调节机制，以及近视、远视和老花眼等常见眼部疾病的发展过程。
研究中提及的光学相干断层扫描仪的应用，还扩展到其他医学和生物学成像领域，例如皮肤癌的早期诊断、心血管疾病的检测，以及牙齿和口腔组织的成像等。
这项研究的技术创新为未来的眼科成像设备的设计和改进提供了新的思路。通过结合不同的光学技术，科学家和工程师可以开发出更多功能强大、精确度高的成像工具，以更好地诊断和监控各种疾病，提高患者的生活质量。
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