Внутри- и межкадровая дифференциальная доплеровская оптическая когерентная томография

Проблемой оптической когерентной томографии на основе спектрометра является исчезновение интерференционных полос при быстром потоке, что сказывается на качестве визуализации потоков. Решение этой проблемы представляет интерес как для оптической ангиографии без дополнительного контраста, так и для количественного анализа потока. Мы разработали метод, который можно использовать для контраста очень быстрых потоков, поддерживая при этом относительно низкую скорость A-сканов. Метод основан на применении сдвига фазы во время получения изображений, так что интерференционные полосы, вызванные движением структур образца, восстанавливаются в зависимости от продольной скорости. Это позволяет использовать медленные камеры для измерения быстрых кровотоков внутри больших сосудов в области диска зрительного нерва, сохраняя при этом хорошую чувствительность. Более того, метод можно применять для контрастирования быстро движущихся структур, ослабляя сигналы от статических и медленнее движущихся тканей. Недостатком по-прежнему является узкий скоростной диапазон, который не оптимален для проведения оптической ангиографии всего сосудистого сплетения. Тем не менее метод может быть полезен для наблюдения за быстрой динамикой изменений, например в оптической эластографии. Мы представляем различные варианты этого метода, основанного на внутрикадровой фазовой модуляции, а также на данных последовательного сканирования в A- и B-режимах, которые затем попарно суммируются. Сдвиг фазы между суммируемыми сканами равноценен фактически вычитанию обоих сканов в комплексном пространстве. Анализ различий комплексного сигнала между последовательными B-сканами позволяет, в частности, контрастировать очень медленные потоки капиллярной сети. Установив теоретические основы, мы демонстрируем контрольно-проверочные измерения с пьезозеркалом, а также in vivo измерения сетчатки глаза человека для различных внутрикадровых схем сдвига фазы. Мы показываем способность контрастировать парафовеальные капиллярные структуры, применяя метод дифференциального B-сканирования, и обсуждаем ограничения этого метода. Установлено, что добиться улучшения чувствительности возможно за счет увеличения количества B-сканов, используемых для вычисления отличий сигнала, а также путем увеличения частоты выборки. При in vivo визуализации необходимо следить за тем, чтобы общее время измерения оставалось низким, обычно несколько секунд. Метод может зарекомендовать себя как полезный диагностический инструмент, поскольку некоторые заболевания сетчатки глаза проявляются на ранней стадии капиллярных нарушений.