matlab高分辨率血液速度光学断层成像研究(2)
1.1 表层成像的医学意义
医学成像是借助于某些介质如X射线，电磁波，超声波等与人体不同部位相互作用，从而把人体内部组织或器官的形态结构、功能等以图像的方式展现出来[1]。表层成像特指利用一些特殊手段如光波对特定的人体组织进行浅表层高精细度的医学成像，其中主要包括皮肤，视网膜和肠胃道等等，使医护人员可以根据自己的经验和学识对医学图像中所提供的信息进行判断，由于其高精度无接触等特点使得医生可以对一些相关疾病作出早期诊断或者确诊并进行及时的治疗，这对于提高患者的可救治率有重要的意义[2]，也在一定程度上减轻了患者的痛苦。
如今表层医学成像领域已经进入了全新影像时代，各种新兴技术层出不穷。医学影像技术的发展反映和引导着临床医学在诊断方面的进步，也在某些意义上代表了医学研究领域中的一个热门趋势[3]。展望21实际，医学成像技术必将得到长足的发展并更好地为人类的健康作出贡献。
1.2 OCT技术发展历史
在表层生物医学成像研究中，OCT（光学相干层析）无疑是其中研究的热门课题。纵观OCT技术二十多年的发展历程，最为重要的一个进步就是由传统的时域OCT研究转向频域OCT的研究[4]。频域主要利用物体后向散射光振幅和散射势之间的傅立叶变换关系,通过测量干涉光谱,就可获得深度方向上的全部信息，避免了参考臂的纵向扫描,从而有效提高了系统的成像速度，另外在成像速度、信噪比和灵敏度等方面也具有明显优势[5]。但是在如今的实际应用中，时域OCT依然占据一席之地，主要原因在于其性价比高，足以完成大多数眼底及青光眼疾病的检查，而且技术比较成熟。
上世纪八十年代中叶，光学相干时域反射测量技术初具雏形，后来发展为OCT技术用于生物医学领域。现代学者普遍认为OCT第一次作为一种技术被提出是在1991年，美国麻省理工学院的David Huang和J.G.Fujimoto等人首次采用该技术成功地对人眼视网膜的显微结构和冠状动脉壁成像[6]。短短一年之后，Fujimoto等人又提出基于样品背向散射光双折射的偏振敏感OCT，它能够同时获得传统OCT的强度信息和偏振信息[5]。从1995年开始，OCT技术进入频域时代，Fercher等人提出了基于光相干原理和傅里叶变换的频域光学相干层析成像技术[7]，它最直接的优点是避免了参考臂的机械运动就能进行深度方向上的扫描，从而成像速度较快，主要的缺点是测试样品如果是复杂的多层结构，得到的各层层析图像容易发生混叠，难以分辨。目前频率域OCT技术以其独有的优越性成为了光学相干层析成像研究领域的热点课题，本课题所研究的系统也是属于频率域OCT。近几年来，各国科研小组一直在为改进OCT技术作出各自的贡献，很多国内外大学的研究小组不断涌现，这些现象都表明了,OCT技术正成为现代医学成像技术中极为重要的一部分。
1.3 光学相干层析的优势
OCT成像技术以其特有的高灵敏度并结合最新的计算机技术，迅速发展为热门的医学成像诊断技术，在很多方面的性能远超传统成像技术诸如荧光检测，超声多普勒等等。结合众多论文资料，我们可以发现光学断层成像具有以下独特的优点。
(1)非侵入测量，安全性好。目前医护市场上的一些成像检测技术比如核磁共振检查和X射线层析，需将人体短时间暴露在强磁场或强辐射的射线之中，长期进行此类检查难免会对人体组织造成潜在危害。荧光检查需要对人体注入有毒性的荧光物质，不适合连续检测。而超声多普勒技术不可避免的需要器械与样品相接触，易引起感染[8]。OCT成像利用宽带光源照射生物组织，避免了与样品的直接接触，且光源的辐射功率一般在20mW以内，不会对人体造成伤害。
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