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芯片上的眼科光学相干断层扫描
信用:OCTChip
在世界各地，每秒钟都有人接受视网膜光学相干断层扫描，这通常是眼科检查的常规部分
光学相干断层扫描获得的高分辨率图像使眼科医生能够诊断和监测许多视网膜疾病的治疗
光学相干断层扫描有点像超声波——但不是声音，光学相干断层扫描使用光反射来无创地获得组织结构的横截面图像
OCT最初由麻省理工学院詹姆斯·藤本(James Fujimoto)的团队于1991年开发，也是维也纳阿道夫·弗彻(Adolf Fercher)团队的开创性工作，是眼科史上采用最快的成像技术
然而，光学相干断层扫描的最初动机远远超出了眼科:这个想法是为了能够对不容易接近的器官进行光学活检，如心脏、肠道或大脑，以实现快速的诊断反馈，从而降低医疗成本
根据最近发表在《生物医学光学杂志》(JBO)上的观点，光学相干断层扫描具有显著的增长潜力，并且已经能够在从心脏病学到皮肤病学的广泛医学应用中实现增强的医学诊断
多模态和小型化光学相干断层扫描是最令人兴奋的前景之一
多模态光学相干断层扫描 多模态光学相干断层扫描结合了互补的光学成像方法，弥补了光学相干断层扫描的不足，特别是穿透深度和有限的对比度，扩展了其实用性
例如，内窥镜光学相干断层扫描使探头能够进入内部器官
根据维也纳医科大学医学物理和生物医学工程中心教授兼负责人沃尔夫冈·德雷克斯勒(Wolfgang Drexler)的说法，内窥镜检查中的光学相干断层扫描起到了一种全球定位系统的作用:“结合了与光学相干断层扫描互补的技术的多模态成像应用将越来越多地从显著改进的显微镜设置(作为手术室旁边的快速准组织光学活检)转移到小型化内窥镜水平，光学相干断层扫描通过以显微镜分辨率在更宽的视野范围内预筛查组织，起到了全球定位系统的作用
" 光学相干断层扫描的其他令人兴奋的扩展包括动态对比光学相干断层扫描，它可以通过揭示新切除组织中的亚细胞代谢对比来实现光学活检
光学相干断层扫描血管造影术提供了关于血液和淋巴流动的结构和功能信息，通过将眼睛作为大脑的一个窗口，为阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经源性疾病的无创诊断带来了特别的希望
小型化、便携式光学相干断层扫描 如果你回忆起上次的OCT视网膜扫描，你可能会想起这台机器占据了相当大的办公空间
根据德雷克斯勒的说法，目前大多数商用光学相干断层扫描设备的占地面积为一平方米，成本高达18万美元
考虑到占地面积，“小型化光学相干断层扫描”必须指尺寸和成本的降低
由于全球工业和学术实验室的努力，越来越紧凑、移动和具有良好成像性能的成本效益的光学相干断层扫描系统已经开始出现
据报道，基于微光学组件或光子集成电路的新兴芯片上光学相干断层扫描、家庭光学相干断层扫描和自光学相干断层扫描系统将在不久的将来彻底改变新的应用和可用性
根据Drexler的说法，“小型化OCT的技术还很年轻，预示着一个令人兴奋的未来，即用于早期检测病变的更广泛、主流、自动化、智能和智能的护理点设备
" 这些潜在的颠覆未来的创新尤其依赖于在不影响光学相干断层扫描成像分辨率和速度的情况下降低尺寸和成本
全球华侨城市场 光学相干断层扫描在眼科之外的广泛应用起步有些缓慢，因为光学相干断层扫描一直在与更便宜、更老、更广泛认可的成像方式竞争
根据德雷克斯勒和他的合著者的说法，起飞迫在眉睫——因为像光子集成这样的技术进步和更便宜的扫频激光技术的出现使得成本有效的光学相干断层扫描成为可能
德雷克斯勒指出，最近的市场报告显示，全球华侨城市场约为1
2023年为50亿美元
特别是，手持和集成光学相干断层扫描系统的复合年增长率预计
因此，华侨城30周年的前景是光明的，工程挑战将奖励新一代生物医学工程师
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