La tomografía de coherencia óptica (OCT) como método de obtención de imágenes no invasivo se utiliza principalmente en medicina. Aquí, las diferentes propiedades de reflexión y dispersión de diferentes tejidos forman la base de este método. Como método relativamente nuevo, OCT se está estableciendo actualmente en más y más campos de aplicación.
¿Qué es la tomografía de coherencia óptica?
En el campo del diagnóstico oftálmico, la OCT demuestra ser muy beneficiosa, aquí principalmente se examina el fondo de ojo de la OCT motora del ojo. La base física de La tomografía de coherencia óptica es la formación de un patrón de interferencia durante la superposición de ondas de referencia con ondas reflejadas. El factor decisivo es la coherencia de la longitud de la luz. La longitud de coherencia representa la diferencia máxima de tiempo de viaje de dos haces de luz que aún permite la formación de un patrón de interferencia estable cuando se superponen. En La tomografía de coherencia óptica, la luz con una longitud de coherencia corta se utiliza con la ayuda de un interferómetro para determinar las distancias de los materiales dispersos. Para este propósito, el área del cuerpo que se va a examinar se escanea en forma de puntos en medicina. El método permite un buen examen en profundidad debido a la alta profundidad de penetración (1-3 mm) de la radiación utilizada en el tejido de dispersión. Al mismo tiempo, también hay una alta resolución axial a una alta velocidad de medición. La tomografía de coherencia óptica representa, por tanto, la contraparte óptica de la ecografía.
Función, efecto y objetivos
El método de tomografía de coherencia óptica se basa en la interferometría de luz blanca. Utiliza la superposición de luz de referencia con luz reflejada para formar un patrón de interferencia. De esta forma, se puede determinar el perfil de profundidad de una muestra. Para la medicina, esto significa el examen de secciones de tejido más profundas que no se pueden alcanzar con la microscopía clásica. Dos rangos de longitud de onda son de particular interés para las mediciones. Uno es el rango espectral a una longitud de onda de 800 nm. Este rango espectral proporciona una buena resolución. Por otro lado, la luz con una longitud de onda de 1300 nm penetra particularmente profundamente en el tejido y permite un análisis de profundidad particularmente bueno. En la actualidad, se utilizan dos métodos principales de aplicación de OCT: sistemas OCT de dominio de tiempo y sistemas OCT de dominio de Fourier. En ambos sistemas, la luz de excitación se divide en luz de referencia y luz de muestra a través de un interferómetro, lo que provoca interferencias con la radiación reflejada. La desviación lateral del haz de muestra sobre el área de interés produce imágenes de sección transversal, que se fusionan para producir una imagen general. El sistema OCT en el dominio del tiempo se basa en una luz de banda ancha de coherencia corta, que produce una señal de interferencia solo cuando coinciden las longitudes de ambos brazos del interferómetro. Por tanto, la posición del espejo de referencia debe recorrerse para determinar la amplitud de retrodispersión. Debido al movimiento mecánico del espejo, el tiempo necesario para obtener imágenes es demasiado alto, por lo que este método no es adecuado para imágenes rápidas. El método alternativo de Fourier Domain OCT funciona según el principio de descomposición espectral de la luz interferida. Esto captura simultáneamente toda la información de profundidad y mejora significativamente la relación señal / ruido. Los láseres se utilizan como fuentes de luz, que escanean las partes del cuerpo para examinarlas paso a paso. Las áreas de aplicación de la tomografía de coherencia óptica son principalmente en medicina y aquí especialmente en oftalmología, células cancerosas diagnósticos y piel examen. Los diferentes índices de refracción en las interfaces de las secciones de tejido en cuestión se determinan mediante los patrones de interferencia de la luz reflejada con la luz de referencia y se muestran como una imagen. En oftalmología, se examina principalmente el fondo del ojo. Técnicas competitivas, como el microscopio confocal, no pueden obtener imágenes adecuadas de la estructura estratificada de la retina. Otras técnicas a veces ejercen demasiada presión sobre el ojo humano. Especialmente en el campo del diagnóstico oftálmico, la OCT demuestra ser muy ventajosa, especialmente porque la medición sin contacto también elimina el riesgo de infección y psicológica. estrés. Actualmente, se abren nuevas perspectivas para la OCT en el campo de la imagen cardiovascular. La tomografía de coherencia óptica intravascular se basa en el uso de luz infrarroja. Aquí, OCT proporciona información sobre placas, disecciones, trombos o incluso stent También se utiliza para caracterizar cambios morfológicos en sangre vasos. Además de las aplicaciones médicas, la tomografía de coherencia óptica está conquistando cada vez más campos de aplicación en ensayos de materiales, para monitoreo procesos de producción o en control de calidad.
Riesgos, efectos secundarios y peligros
En comparación con otros métodos, la tomografía de coherencia óptica tiene muchas ventajas. Es un método no invasivo y sin contacto. Esto le permite evitar en gran medida la transmisión de infecciones y la aparición de trastornos psicológicos. estrés. Además, OCT no utiliza radiación ionizante. La radiación electromagnética utilizado corresponde en gran medida a los rangos de frecuencia a los que están expuestos los seres humanos a diario. Una gran ventaja de la OCT es también que la resolución de profundidad no depende de la resolución transversal. Esto elimina la necesidad de secciones delgadas utilizadas en microscopía clásica porque la técnica se basa en la reflexión óptica pura. Por tanto, se pueden generar imágenes microscópicas en tejido vivo debido a la gran profundidad de penetración de la radiación utilizada. El principio de funcionamiento del método es muy selectivo, por lo que incluso las señales muy pequeñas pueden detectarse y asignarse a una profundidad específica. Por esta razón, la OCT también es especialmente adecuada para examinar tejidos sensibles a la luz. El uso de OCT está limitado por la profundidad de penetración dependiente de la longitud de onda del radiación electromagnética y la resolución dependiente del ancho de banda. Sin embargo, desde 1996 se han desarrollado láseres de banda ancha, que han avanzado aún más en la resolución de profundidad. Por lo tanto, desde el desarrollo de UHR-OCT (OCT de ultra alta resolución), incluso las estructuras subcelulares en humanos células cancerosas se pueden crear imágenes de las células. Dado que la OCT es todavía una técnica muy joven, todavía no se han agotado todas las posibilidades. Sin embargo, la tomografía de coherencia óptica es atractiva porque no plantea salud riesgo, tiene una resolución muy alta y es muy rápido.
