[發明專利]提高光學相干層析術成像清晰度和探測深度的方法與用途

無效

• 申請號: 200910067645.6
• 申請日: 2009-01-09
• 公開（公告）號: CN101455561A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 梁艷梅;許寬宏;王瑩利;朱曉農
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;G01N21/45
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 廖曉榮

【技術領域】

本發明涉及光學相干層析術(Optical?Coherence?Tomography，OCT)，特別是一種提高光學相干層析術的成像清晰度和探測深度的方法與用途。?

【背景技術】

光學相干層析術(Optical?Coherence?Tomography，OCT)是近十幾年來發展的一種利用低相干門提取介質斷層信息的成像新技術，尤其可以對生物組織進行二維或三維的無損傷層析掃描。其圖像的空間分辨率可達1～20μm，有助于診斷各種早期臨床疾病，例如早期腫瘤和各種皮膚病等，被稱為光學活體切片檢查技術。?

OCT技術在眼科醫學中已經有了成熟的應用，商用化的儀器已經進入了很多醫療機構。但是由于皮膚等組織對于探測光有很高的散射特性，限制了OCT技術的掃描深度和圖像的清晰度，因此掃描深度和圖像清晰度難以達到臨床應用的要求，影響了OCT在其它醫學分支中的臨床應用。?

對800-1800nm波段的光，波長越長，人體組織的散射能力越弱，所以使用長波長的寬帶光源可以提高OCT圖像的探測深度[R.Wang?and?X.Xu，“Concurrentenhancement?of?imaging?depth?and?contrast?of?optical?coherence?tomography?byheyperosmotic?agents，”J.Opt.Soc.Am.B.18，948-953(2001)]；而使用長波長的光作為探測光，會平滑人體組織精細結構之間的折射率差別，導致圖像的清晰度下降。?

采用甘油、葡萄糖和丙二醇等具有生物相容性的高滲圖像增強劑可以提高OCT系統檢測活體組織的探測深度，但是因為高滲圖像增強劑降低了生物組織不同結構之間的折射率差，同樣會導致圖像的細節不明顯，降低圖像的清晰度。對于離體組織的研究表明，甘油等高滲圖像增強劑由于脫水作用，在提高死體探測深度的同時，可提高圖像的清晰度。?

綜上所述，現有的方法均無法同時提高活體組織的OCT探測深度和圖像清晰度。因此，對活體組織有必要尋求一種采用OCT技術可同時提高其探測深度和圖像清晰度的簡單有效及迅速廉價的方法，進而推動OCT技術的實用化。?

【發明內容】

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，而提供一種提高光學相干層析術成像清晰度和探測深度的方法，該方法采用堿族元素的氯化物水溶液，或堿族元素的氯化物與葡萄糖和水的混合溶液，或堿族元素的氯化物與蔗糖和水的混合溶液作為高滲圖像增強劑，在活體狀態下能快速有效地提高OCT系統的探測深度和成像清晰度。?

本發明為實現上述目的設計一種提高光學相干層析術成像清晰度和探測深度的方法。其特征在于所述方法包括下列步驟：?

(1)在常溫下使用堿族元素Na或K的氯化物配制水溶液作為圖像增強劑；?

(2)將配制的圖像增強劑涂覆或噴灑于待測生物組織樣品的表面；?

(3)靜置1～15分鐘，采用光學相干層析術獲取待測生物組織樣品的掃描圖像。?

所述圖像增強劑是堿族元素Na或K的氯化物和水的混合溶液。?

所述圖像增強劑還可以是堿族元素Na或K的氯化物與葡萄糖或蔗糖和水的混合溶液。?

本發明的光學相干層析術成像清晰度和探測深度的方法，適用于各種類型的光學相干層析術，包括時域和頻域光學相干層析術。待測生物組織樣品可以是活體組織或離體組織。?

本發明的原理是：?

皮膚包括表皮和真皮兩部分，其中表皮包含角質層，透明層，顆粒層，棘層，基底層五部分。表皮除角質層和基底層外，其它各層對光都有比較好的透明性，折射率較低，統稱為半透明層。基底層是一層矮柱狀上皮細胞，與真皮層相連。當所配制的高滲溶液涂敷于皮膚表面時，由于角質層內外具有很高的滲透壓，高滲溶液具有脫水作用，半透明層的組織間液中的水分會通過角質層析出。溶液的折射率和濃度有關，濃度越高，折射率也越大。因此，半透明層的組織間液因為脫水，溶液濃度上升，折射率上升。因為半透明層折射率的上升，使得角質層和半透明層的折射率接近，角質層和半透明層對光的散射減弱，更多的光能通過皮膚表皮到達真皮，參與了真皮內信號的產生。從而，在更深的皮膚組織，可以獲得比沒有涂敷高滲圖像增強劑時多的探測信號，且探測信號的強度增強，提高了探測靈敏度，因而提高了圖像的清晰度和探測深度。?

本發明的優點在于：?