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扫描振镜在光学相干层析成像美容的应用

    光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography)技术是一种对生物组织进行无接触、非侵入式检测的新型光学诊断成像技术,具有高分辨率、高灵敏度等特点。OCT技术基于低相干干涉原理,集成了激光技术、外差探测、精密机械控制和计算机图像处理,在生物医学成像领域中有着巨大的应用前景。目前在生物医学领域,OCT主要应用在眼科领域,是因为近红外光很容易穿透人体眼睛介质。它通过检测不同组织对光的反射率(反射率与光的吸收、散射和反射相关)来获得组织的断层图像,分辨组织的内部结构。

    光学相干层析成像技术是生物成像向非入侵、高分辨率发展的一个重大突破。OCT在医学上被称为“光学活检”,作为一种高速、高分辨的新型层析成像技术,目前其扫描速度可达到上百米/秒,分辨率可以达到几微米,可以解决生物医学诊断中要求的实时、非入侵及高分辨率的需求,是其它层析成像技术无法替代的。

    自从OCT成像技术成功演示了人类视网膜层析结构以后,就迅速的发展起来,在其他范围的应用也在不断扩大,不但由对透明生物组织的轴向探测发展到对高散射非透明组织的成像,还从对透明生物组织的探测扩展对非生物材料的检测应用,目前OCT的主要应用如下图:

 


 

      为了使OCT系统具有最佳的性能,需要对扫描振镜进行测试以及系统整体性能的调试,同时还将具体介绍通过OCT图像处理来减少图像的畸变。OCT系统中使用扫描振镜对样品进行实时地快速扫描,系统的成像速率,成像的质量与振镜的扫描直接相关。而影响振镜性能的两大因素为响应时间和线性度,响应时间决定了振镜的扫描频率,线性度直接反应出控制信号和线性运动的线性关系。因此选择一种合适的振镜是提高系统性能的主要因素。如图4-1为测试振镜的光路图,将一束光投射到扫描振镜上,经过振镜扫描后,光束被探测模块的线阵CCD接收,CCD采集各个时间点光班上最强点信号,确定此时光斑的位置。通过这种方式可以获得振镜在输入信号驱动下的运动情况。

 

扫描振镜在点阵激光系统的应用

   激光是单一的波长光。由于激光的这一特性,激光技术可以通过单一的波长光传递各种能量及信息到各种生物组织。人是一个复杂的生物机体,人体的各种组织由于色素及水份的含量不同,所以,对各种不同的波长光吸收率也不一样。激光治疗正是利用人体组织的这一特性,利用不同波长的激光将能量及信息传递至不同的人体组织中而达到准确的治疗目的。

    皮肤组织具有创伤自我修复能力的,当皮肤遭到外伤损害后,能够自我愈合修复。创伤面积过大,修复的结果就是疤痕产生,创伤很小时,皮肤能够完全复原。点阵像素激光每一微小光束对组织来说都是一个微小创伤,这种微创伤足以启动组织的再生修复功能,其结果即是皮肤得到完美换肤。点阵激光技术是全球皮肤界最受关注的最新皮肤美容技术,是介于有创和无创之间的一种微创治疗。点阵激光治疗理论(Fractional Photothermolysis)是由美国哈佛大学的激光医学专家Dr. Rox Anderson2004年首先发表, 立即得到世界各地专家认同并迅速应用于临床治疗。既有侵袭性治疗的快速和显著效果,又具有非侵袭性治疗副作用小,恢复时间短的优势,集二者的优点为一体。

    点阵激光是一种全新的激光换肤模式,其在全面部焕肤、疤痕、痤疮性瘢痕、皱纹、色斑、毛孔粗大、皮肤粗糙、光老化皮肤等方面的治疗效果显著,由于这项技术具有无创、操作方法简便、恢复期短、效果显著的特点,在国外开展的十分广泛,被迅速窜红,成为微创美容的新宠。目前美容科临床多使用高能超脉冲CO2激光,这些激光的脉冲短于1ms,一遍扫描可以剥脱皮肤深度约100μm。激光扫描遍数越多或激光能量越强,剥脱深度就越深,临床治疗效果亦越好。除了直接剥脱作用,CO2激光还可以通过间接的热传导作用促进皮肤的重建,胶原重塑或再生。

    从发展趋势来看,点阵激光代表了一种全新的技术出现,是一种介于有创和无创之间的一种新治疗方式,已经从早期的概念和技术模拟,走到临床实用化和全新点阵激光技术阶段,在医疗美容和皮肤整形两大领域都具有广阔的前景。