La base de la Tomografía de Coherencia Óptica

La tomografía de coherencia óptica (OCT) es una técnica de imagen que utiliza la luz para capturar imágenes 2D y 3D con una resolución de micrómetro (µm). Tiene muchos usos en imágenes médicas e investigación.

Introducción a la Tomografía de Coherencia Óptica

La OCT es una técnica de imagen óptica de alta resolución que se basa en la interferencia entre la señal del objeto que se está investigando (la muestra) y una señal de referencia local. La OCT puede producir una imagen transversal de un objeto en tiempo real. Para la OCT, la resolución axial de la imagen depende de la fuente óptica, lo que es una ventaja en comparación con otros métodos como la microscopía confocal. La OCT se puede utilizar para obtener imágenes de la retina de muy alta resolución, incluso con aberraciones ópticas y cuando se utilizan haces de luz estrechos.

Hay dos métodos principales de OCT, dominio de tiempo (TD)-OCT y dominio espectral (SD) – OCT. Ambos tienen pros y contras y son variados en su procedimiento. El SD-OCT se realiza de dos maneras: basado en espectrómetro (SB), o utilizando un láser sintonizable o una fuente barrida (SS).

Procedimiento de Tomografía de coherencia óptica

Tomografía de coherencia óptica de dominio temporal

Una configuración de TD-OCT utiliza una fuente de luz óptica y un interferómetro. Un espejo de referencia y un divisor óptico se utilizan para producir un haz de referencia. Se utiliza una óptica de interfaz de microscopía para transportar la luz desde el divisor hacia y desde el objeto de interés y hasta una unidad de procesamiento. La unidad de procesamiento realiza la interferencia de luz entre el haz de referencia y el haz devuelto del objeto de interés, y también procesa y analiza la señal de interferencia. La diferencia de ruta óptica (OPD) se obtiene restando la longitud de la ruta de referencia de la longitud de la ruta del objeto. El OPD se puede usar para determinar qué capas dentro de un objeto se pueden crear imágenes.

La OCT se inventó mediante la adición de un escáner transversal a un interferómetro de baja coherencia para escanear el haz sobre el objeto lateralmente. Una imagen de sección transversal se obtiene tomando escaneos adyacentes del objeto; esto también se conoce como TD-OCT axial. Otro método para realizar OCT-TD es la OCT en cara, que implica tomar escaneos de reflectividad unidimensional (T-scans), con la imagen final compuesta de muchos escaneos en T.

Tomografía de coherencia óptica de dominio espectral

SD-OCT se refiere a la interrogación espectral del espectro en la salida del interferómetro. Esto se puede hacer de dos maneras. El primero implica el uso de una combinación de fuente óptica de banda ancha y la unidad de procesamiento que utiliza un espectrómetro. El segundo implica el uso de una fuente barrida (SS) y la unidad de procesamiento que emplea un fotodetector. Esto es como el procedimiento TD-OCT, pero en lugar de escanear el OPD, las cargas en la matriz se leen en el espectrómetro en SB-OCT o ajustando la frecuencia del láser en SS-OCT.

SB-OCT se basa en la salida de demodulación del espectro óptico del interferómetro de baja coherencia. El espectro tiene picos y valles, el período de modulación es proporcional al OPD en el interferómetro. Esta relación significa que cuanto mayor sea el OPD, mayor número de picos en el espectro. La cámara utilizada para la imagen necesita píxeles lo suficientemente pequeños como para poder muestrear los picos y valles del espectro. En SB-OCT, las cámaras utilizadas están a 20-70 kHz.

Con SS-OCT, la línea láser debe ser más estrecha que la distancia espectral entre picos adyacentes para que el fotodetector la detecte al ajustar el SS. Esto permite que la señal fotodetectada tome la forma del espectro canalizado. Este método traduce la periodicidad del espectro en picos de frecuencia diferente en relación con el OPD, lo que da un A-scan. El A-scan se utiliza para producir una imagen.

Resumen de la Tomografía de Coherencia Óptica

Existen varios modos de OCT que se pueden utilizar para crear imágenes de un objeto. Cada uno de ellos tiene ventajas y desventajas que dictan cuál se usa en una situación dada. Estos métodos de PTU se han desarrollado durante muchos años y se están llevando a cabo más investigaciones para mejorar su eficiencia. Esto permitirá producir mejores imágenes, que serían de gran utilidad tanto para los investigadores como para la industria de la salud.

Lectura adicional

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• ¿Cuándo se Utiliza la Tomografía de Coherencia Óptica?
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