Tomographie par cohérence optique (OCT) en tant que méthode d'imagerie non invasive est principalement utilisée en médecine. Ici, les différentes propriétés de réflexion et de diffusion des différents tissus constituent la base de cette méthode. En tant que méthode relativement nouvelle, l'OCT s'impose actuellement dans de plus en plus Domaines d'application.
Qu'est-ce que la tomographie par cohérence optique?
Dans le domaine du diagnostic ophtalmique, l'OCT s'avère très bénéfique, ici principalement le fond de l'œil mot OCT est examiné. La base physique de tomographie par cohérence optique est la formation d'un motif d'interférence lors de la superposition d'ondes d'ondes de référence avec des ondes réfléchies. Le facteur décisif est la longueur de cohérence de la lumière. La longueur de cohérence représente la différence de temps de parcours maximum de deux faisceaux lumineux qui permet encore la formation d'un motif d'interférence stable lorsqu'ils sont superposés. Dans tomographie par cohérence optique, une lumière de courte longueur de cohérence est utilisée à l'aide d'un interféromètre pour déterminer les distances des matériaux diffusants. A cet effet, la zone du corps à examiner est scannée de manière ponctuelle en médecine. La méthode permet un bon examen en profondeur en raison de la profondeur de pénétration élevée (1 à 3 mm) du rayonnement utilisé dans le tissu diffusant. Dans le même temps, il existe également une résolution axiale élevée à une vitesse de mesure élevée. La tomographie par cohérence optique représente ainsi la contrepartie optique de l'échographie.
Fonction, effet et objectifs
La méthode de tomographie par cohérence optique est basée sur l'interférométrie en lumière blanche. Il utilise la superposition de la lumière de référence avec la lumière réfléchie pour former un motif d'interférence. De cette manière, le profil de profondeur d'un échantillon peut être déterminé. Pour la médecine, cela signifie l'examen de coupes de tissus plus profondes qui ne peuvent être atteintes avec la microscopie classique. Deux gammes de longueurs d'onde présentent un intérêt particulier pour les mesures. L'un est la plage spectrale à une longueur d'onde de 800 nm. Cette gamme spectrale offre une bonne résolution. En revanche, la lumière d'une longueur d'onde de 1300 nm pénètre particulièrement profondément dans le tissu et permet une analyse en profondeur particulièrement bonne. Aujourd'hui, deux principales méthodes d'application OCT sont utilisées: les systèmes OCT du domaine temporel et les systèmes OCT du domaine de Fourier. Dans les deux systèmes, la lumière d'excitation est divisée en lumière de référence et témoin via un interféromètre, ce qui entraîne une interférence avec le rayonnement réfléchi. La déviation latérale du faisceau d'échantillon sur la zone d'intérêt produit des images en coupe transversale, qui sont fusionnées pour produire une image globale. Le système OCT dans le domaine temporel est basé sur une lumière large bande à cohérence courte, qui produit un signal d'interférence uniquement lorsque les deux longueurs de bras de l'interféromètre correspondent. Ainsi, la position du miroir de référence doit être traversée pour déterminer l'amplitude de rétrodiffusion. En raison du mouvement mécanique du miroir, le temps requis pour l'imagerie est trop élevé, cette méthode ne convient donc pas pour une imagerie rapide. La méthode alternative de l'OCT du domaine de Fourier fonctionne sur le principe de la décomposition spectrale de la lumière interférée. Cela capture simultanément toutes les informations de profondeur et améliore considérablement le rapport signal sur bruit. Les lasers sont utilisés comme sources de lumière, qui balaient les parties du corps à examiner étape par étape. Les domaines d'application de la tomographie par cohérence optique sont principalement en médecine et ici surtout en ophtalmologie, cancer diagnostics et peau examen. Les différents indices de réfraction aux interfaces des coupes tissulaires concernées sont déterminés via les motifs d'interférence de la lumière réfléchie avec la lumière de référence et affichés sous forme d'image. En ophtalmologie, le fond de l'œil est principalement examiné. Les techniques concurrentes, telles que le microscope confocal, ne peuvent pas correctement imager la structure en couches de la rétine. D'autres techniques mettent parfois trop de pression sur l'œil humain. Surtout dans le domaine du diagnostic ophtalmique, l'OCT s'avère donc très avantageux, d'autant plus que la mesure sans contact élimine également le risque d'infection et psychologique stress. Actuellement, de nouvelles perspectives s'ouvrent pour l'OCT dans le domaine de l'imagerie cardiovasculaire. La tomographie par cohérence optique intravasculaire est basée sur l'utilisation de la lumière infrarouge. Ici, l'OCT fournit des informations sur les plaques, les dissections, les thrombus ou même stent Il est également utilisé pour caractériser les changements morphologiques sang bateaux. En plus des applications médicales, la tomographie par cohérence optique est de plus en plus conquérante Domaines d'application dans les essais de matériaux, pour Stack monitoring processus de production ou en contrôle qualité.
Risques, effets secondaires et dangers
Par rapport à d'autres méthodes, la tomographie par cohérence optique présente de nombreux avantages. C'est une méthode non invasive et sans contact. Cela lui permet d'éviter largement la transmission d'infections et la survenue de troubles psychologiques stress. De plus, l'OCT n'utilise pas de rayonnement ionisant. le un rayonnement électromagnétique utilisé correspond largement aux gammes de fréquences auxquelles les humains sont quotidiennement exposés. Un avantage majeur de l'OCT est également que la résolution en profondeur ne dépend pas de la résolution transversale. Cela élimine le besoin de coupes minces utilisées en microscopie classique car la technique est basée sur une réflexion optique pure. Ainsi, des images microscopiques peuvent être générées dans des tissus vivants en raison de la grande profondeur de pénétration du rayonnement utilisé. Le principe de fonctionnement de la méthode est très sélectif, de sorte que même de très petits signaux peuvent être détectés et assignés à une profondeur spécifique. Pour cette raison, l'OCT est également particulièrement bien adapté à l'examen des tissus sensibles à la lumière. L'utilisation de l'OCT est limitée par la profondeur de pénétration dépendant de la longueur d'onde du un rayonnement électromagnétique et la résolution dépendante de la bande passante. Cependant, des lasers à large bande ont été développés depuis 1996, ce qui a encore amélioré la résolution en profondeur. Ainsi, depuis le développement de l'UHR-OCT (OCT ultra-haute résolution), même les structures subcellulaires chez l'homme cancer les cellules peuvent être imagées. Étant donné que l'OCT est encore une technique très jeune, toutes les possibilités n'ont pas encore été épuisées. Cependant, la tomographie par cohérence optique est intéressante car elle ne pose aucun décomposition cellulaire risque, a une résolution très élevée et est très rapide.
