基于光学相干层析术的人体血流速度研究(4)
× mw 的相干透射光 。 参考光束与样品出射的信号光束干涉产生外差增益 。
压电纤文扩展器相位调制干涉信号为 10KHZ, 并应用锁定探测器滤掉 1/f 的机械
噪声。双平衡器用于消除激光随机强度涨落并实现量子发射探测噪声极限探测 。
本系统局限在一些样品的检侧 , 不能用于人体体内的实时检查。
1 1 1 1 ． ． ． ． 5 5 5 5 光相干层析成像技术的进展 光相干层析成像技术的进展 光相干层析成像技术的进展 光相干层析成像技术的进展
光学作为对微观领域认识探索的手段 ， 虽然光学显微镜在 17 世纪就已经提出
而且给当时的微观探测领域带来突破性发展 ， 但是光学知识与自身结合以及与其
他相关领域的结合 ， 如计算机技术 、 信号处理技术 ， 给这门有着悠久历史的学科
带来了新的 、 强大生命力的支持 。 在医学研究跨入到细胞形态学之后 ， 随着激光
光源、光纤技术发展的越来越多样化以及各种学科的飞速进步，在生物医学 、 组
织成像中的光学技术的应用中又进入到了一个新的高度 。 比如眼底相机采用无反
光间接检眼技术 ， 主要用来采集眼底视网膜的照片 ； 基于激光共焦扫描的激光扫
描眼底成像系统；荧光检测。
上世纪发明了反射相干测量技术 (OCDR) ， 即用低相干干涉仪来测量光的相对
振幅相位信息，通过反演算法获得物体的内部层析信息。自 1991 年美国麻省理
工学院的研究员 Dr ． Huang 和哈佛医学院的 Schuman 等人用中心波长为 830ri m
的半导体激光器研制出第一台 OCT 仪器以来 ， 很多研究单位都在积极研究和它相
关的技术和工艺 ， OCT 技术得到了迅速的发展 。 因为非侵入性检测对血流成像的
优势使得该技术得到了很大的应用，加上欧文分校的 Chen 小组提出了潜域多普本科毕业设计说明书（论文）
勒光学相干层析技术用于测量血液流速 ， 并获得了胚脏绒毛膜和小肠膜的活体血
流层析速度成像 ， 并探测了血管特性受活性药物的影响 。 OCT 与其他技术结合拓
展了 OCT 的应用范围 ， 使之可应用于胃肠道 、 呼吸道等生物管腔组织的高分辨率
成像。美国麻省理工学院的 Fujimoto 及其相关人员提出了偏振光学相干层析术
(Polarization Sensitive Optical Coherence Tomography,PS ． OCT) ，即通过
测量光在生物组织的偏振态来衡量该组织区域的横断面层状分布以及是否有病
情 。 直到近十年提出的并行频域光学相干层析技术 (Parallel Spectral — Domain
OCT ． PSDOCT) 、 多探测臂实时频域 OCT 、 彩色多普勒 OCT ， 并基于 CT 技术引用来
的多种信号处理方法也有很多在逐步移植到 OCT 中 。 OCT 技术已经成为现代医学
成像技术中极为重要的一部分 [8]
。 除此之外 ， 日本 、 台湾 、 德国等多个国家也在
积极展开光学相干层析术的纵向分辨率、成像速度提升研究以及横向多功能研
究。
2 2 2 2 TDOCT TDOCT TDOCT TDOCT 测量血流速度的基本原理 测量血流速度的基本原理 测量血流速度的基本原理 测量血流速度的基本原理
2.1 2.1 2.1 2.1 TDOCT TDOCT TDOCT TDOCT 基本原理及系统构成 基本原理及系统构成 基本原理及系统构成 基本原理及系统构成 [9]
光学相干层析成像的实质是基于近红外光低相干干涉的扫描成像 。 其原理如
图 1 所示，它的核心是迈克尔逊干涉仪。光源产生的弱相干光（近红外光，如
1310nm ） 发出的光经耦合透镜 OL1 注入一个 2 × 1 光纤耦合器 FC1 ； 同时指示光
源发出的可见光 （ 红光 ） 注入另一 2 × 1 光纤耦合器 FC3 ； FC1 和 FC3 再接入一 2
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