当前位置:首页 > 嵌入式 > 嵌入式硬件
[导读]OCT成像的原理与超声波类似,是运用反射的近红外线做为成像媒介形成影像,而非运用反射的音波。近红外线(一般为800~1300nm)来源分为两个途径,其中一个途径用于组织取样;另一个则用于参考反射.

OCT成像的原理与超声波类似,是运用反射的近红外线做为成像媒介形成影像,而非运用反射的音波。近红外线(一般为800~1300nm)来源分为两个途径,其中一个途径用于组织取样;另一个则用于参考反射镜。取样手臂扫描经过组织时,可运用干涉仪,以参考臂的光线持续阻绝取样组织后端发出的反射。对于持续阻绝的光线,会执行数字信号处理算法,以达到深度解析的轴状扫描。将这些扫描相互堆栈即可形成2D或3D的组织影像。

OCT在生物医学中的应用

如今OCT医疗系统大多用于眼科,不过,过去几年间出现了几项新兴的应用。例如,耳鼻喉科医师及小儿科医师也采用OCT技术作为诊断工具。一般而言,医师使用耳镜检查耳部、外耳道及鼓膜是否有细菌感染而发红的现象。OCT则可通过表皮及皮下膜的成像,判断是否感染致病细菌,提升诊断准确度。在服用几次抗生素后,可使用OCT系统分析抗生素是否发挥效用,如果已去除感染的生物膜,患者则可停止服用抗生素。

其它新兴的OCT医疗应用包括牙科诊断系统以及跨科手术技术运用。例如,牙医可采用OCT成像来确定X光以及目视检查无法发现的早期龋齿及某些牙龈疾病,以便采取更有效的预防措施。

在跨科手术方面,OCT可在去除肿瘤的手术过程中分析有无癌细胞。一般而言,外科医生取出肿瘤周围组织时,总是希望能清除所有的癌细胞。而被清除的肿瘤及周围的组织会送至病理实验室进行一周的分析,以做出手术后的书面报告。由于OCT影像在组织学/病理学应用均为相同的分辨率,因此手术室中的OCT系统能够让外科医生在手术过程中精确地知道需要清除多少组织,同时留下多少安全边缘部份,采用如此的做法便不会错误去除未感染癌症的组织,因而省却后续手术的费用及痛苦。OCT技术能够让医生以组织学的分辨率水平,实时看见影像,以便在第一次进行去除肿瘤的外科手术时做出更好的决定。

日后会有更多采用OCT技术的医疗应用。例如,OCT能够搭配穿刺切片切除早期阶段的小肿瘤。对于罹患乳癌的病患,OCT可搭配视觉及“智能”信号处理技术,引导细针插入精确的肿瘤位置,以查明疑似感染的组织,尽可能减少手术的侵入性。对于心血管疾病患者,OCT可搭配极小型导管支架,更准确地找出血管内支架或检查斑块沉积。在这些类型的应用中,先进的数字信号处理技术不仅能够达到绝佳的影像画质,而且能够进行组织分类。

信号处理性能提升

当作为医疗成像用途的OCT首度推出时,采用的系统是个人计算机(PC)平台,第二代系统已经过修改,目前开发中的第三代系统也将有所改变。有些OCT系统制造商已经或即将采用嵌入式处理平台,配备单一或多核数字信号处理器(DSP),而非个人计算机中使用的一般用途处理器(GPP)。

相较于传统运算方式,DSP的每毫瓦功耗所能达到的信号处理能力更强,这表示运用可编程算法即可得出准确的结果,而不需要使用成本高昂的电源供应及散热器。DSPSoC能够让功能强大的信号处理器与具有适当接口可进行数据处理、内存及储存的系统应用处理器并存,设计人员得以缩小系统体积尺寸并降低功耗。

采用DSP平台可缩小系统的实体尺寸并降低耗电量,因此不久的将来将有电池供电的便携式OCT系统问世。与便携式超声波系统一样,便携式OCT系统将有助于此技术被许多诊所及医生诊疗室普遍采用。此外,对于处理自然灾害或意外事件的医疗与急救人员,便携式OCT系统将成为有效的定点照护诊断工具。

未来趋势

在未来新一代OCT医疗成像技术的趋势中,将部署功能更强大的多核DSP,以缩短成像时间,并提高影像分辨率。处理OCT影像的软件算法目前正处于开发阶段。一项被称为偏振敏感OCT(PS-OCT)的技术能够运用处理算法将光信号极化,以产生视觉对比度更高的影像。高清晰度影像可呈现在龋齿中的小洞或微小的节结及肿瘤。

另一项未来的OCT应用是检查眼部极为细小的血管,其中OCT可使用多普勒成像技术绘制血流量图,并估计血流速度。其原理与超声波类似,但是分辨率更高,可提早诊断出糖尿病以及某些眼部疾病。可编程DSP架构能够针对信号处理应用提供准确且可扩展的平台,因此有助于此类新型算法的开发及快速部署。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭