Tomografia de coherència òptica (OCT) com a mètode d’imatge no invasiva s’utilitza principalment en medicina. Aquí, les diferents propietats de reflexió i dispersió de diferents teixits constitueixen la base d’aquest mètode. Com a mètode relativament nou, OCT s’estableix actualment en cada vegada més camps d'aplicació.
Què és la tomografia de coherència òptica?
En el camp del diagnòstic oftalmològic, l’OCT demostra ser molt beneficiós, principalment aquí s’examina el fons fonamental del mot ocular. La base física de tomografia de coherència òptica és la formació d’un patró d’interferència durant la superposició d’ones d’ones de referència amb ones reflectides. El factor decisiu és la longitud de coherència de la llum. La longitud de coherència representa la diferència màxima de temps de recorregut de dos feixos de llum que encara permet la formació d’un patró d’interferència estable quan es superposen. En tomografia de coherència òptica, la llum amb una longitud de coherència curta s'utilitza amb l'ajut d'un interferòmetre per determinar les distàncies dels materials dispersos. Amb aquest propòsit, la zona del cos a examinar s’escaneja de manera similar a la medicina. El mètode permet un bon examen de profunditat a causa de l’alta profunditat de penetració (1-3 mm) de la radiació utilitzada en el teixit de dispersió. Al mateix temps, també hi ha una alta resolució axial a una velocitat de mesura elevada. La tomografia de coherència òptica representa, doncs, la contrapartida òptica de la sonografia.
Funció, efecte i objectius
El mètode de tomografia de coherència òptica es basa en la interferometria de llum blanca. Utilitza la superposició de la llum de referència amb la llum reflectida per formar un patró d’interferència. D'aquesta manera, es pot determinar el perfil de profunditat d'una mostra. Per a la medicina, això significa l’examen de seccions de teixit més profundes que no es poden arribar amb microscòpia clàssica. Dues gammes de longituds d’ona són d’interès particular per a les mesures. Un és el rang espectral a una longitud d'ona de 800 nm. Aquest rang espectral proporciona una bona resolució. D'altra banda, la llum amb una longitud d'ona de 1300 nm penetra especialment en el teixit i permet fer una anàlisi de profunditat particularment bona. Avui en dia s’utilitzen dos mètodes principals d’aplicació OCT: sistemes OCT de domini temporal i sistemes OCT de domini de Fourier. En ambdós sistemes, la llum d'excitació es divideix en llum de referència i de mostra mitjançant un interferòmetre, cosa que provoca interferències amb la radiació reflectida. La desviació lateral del feix de la mostra sobre l'àrea d'interès produeix imatges de secció transversal, que es fusionen per produir una imatge global. El sistema Time Domain OCT es basa en una llum de banda ampla curta i coherent, que produeix un senyal d’interferència només quan coincideixen les dues longituds dels braços de l’interferòmetre. Per tant, s’ha de recórrer la posició del mirall de referència per determinar l’amplitud del retrodifusió. A causa del moviment mecànic del mirall, el temps necessari per a la creació d’imatges és massa alt, de manera que aquest mètode no és adequat per obtenir imatges ràpides. El mètode alternatiu del domini de Fourier OCT funciona sobre el principi de descomposició espectral de la llum interferida. Això capta simultàniament tota la informació de profunditat i millora significativament la relació senyal-soroll. Els làsers s’utilitzen com a fonts de llum que analitzen pas a pas les parts del cos a examinar. Les àrees d’aplicació de la tomografia de coherència òptica es troben principalment en medicina i aquí especialment en oftalmologia, càncer diagnòstic i pell examen. Els diferents índexs de refracció a les interfícies de les seccions de teixit afectades es determinen a través dels patrons d’interferència de la llum reflectida amb la llum de referència i es mostren com una imatge. En oftalmologia, principalment s’examina el fons de l’ull. Les tècniques competidores, com el microscopi confocal, no poden imaginar adequadament l’estructura en capes de la retina. De vegades, altres tècniques exerceixen massa pressió sobre l’ull humà. Per tant, especialment en el camp del diagnòstic oftalmològic, l’OCT demostra ser molt avantatjós, sobretot perquè la mesura sense contacte també elimina el risc d’infecció i el risc psicològic. estrès. Actualment, s’obren noves perspectives per a PTU en el camp de la imatge cardiovascular. La tomografia de coherència òptica intravascular es basa en l’ús de llum infraroja. Aquí, OCT proporciona informació sobre plaques, disseccions, trombes o fins i tot stent També s’utilitza per caracteritzar els canvis morfològics a sang d'un sol ús i multiús.. A més d’aplicacions mèdiques, la tomografia de coherència òptica és cada vegada més conquistadora camps d'aplicació en proves de materials, per a monitoratge processos de producció o en control de qualitat.
Riscos, efectes secundaris i perills
En comparació amb altres mètodes, la tomografia de coherència òptica té molts avantatges. És un mètode no invasiu i sense contacte. Això li permet evitar en gran mesura la transmissió d’infeccions i l’aparició de problemes psicològics estrès. A més, OCT no utilitza radiacions ionitzants. El radiació electromagnètica utilitzat es correspon en gran mesura amb els rangs de freqüència a què els humans estan exposats diàriament. Un dels principals avantatges d'OCT és que la resolució de profunditat no depèn de la resolució transversal. Això elimina la necessitat de seccions primes utilitzades en microscòpia clàssica perquè la tècnica es basa en la reflexió òptica pura. Així, es poden generar imatges microscòpiques en el teixit viu a causa de la gran profunditat de penetració de la radiació utilitzada. El principi de funcionament del mètode és molt selectiu, de manera que fins i tot es poden detectar senyals molt petits i assignar-los a una profunditat específica. Per aquest motiu, l’OCT també és especialment adequat per examinar teixits sensibles a la llum. L'ús d'OCT està limitat per la profunditat de penetració dependent de la longitud d'ona de la radiació electromagnètica i la resolució dependent de l’amplada de banda. No obstant això, des de 1996 s'han desenvolupat làsers de banda ampla, que han avançat encara més en la resolució de profunditat. Així, des del desenvolupament de UHR-OCT (ultra-alta resolució OCT), fins i tot estructures subcel·lulars en humans càncer es poden imaginar cèl·lules. Com que OCT és encara una tècnica molt jove, encara no s’han esgotat totes les possibilitats. No obstant això, la tomografia de coherència òptica és atractiva perquè no representa health de risc, té una resolució molt alta i és molt ràpid.
