ওসিটি ইমেজিং প্রযুক্তি

অপটিক্যাল সমন্বয় টমোগ্রাফির গঠন এবং মৌলিক নীতি।

অপটিক্যাল সমন্বয় টমোগ্রাফিইন্টারফেরোমিটারের নীতির উপর ভিত্তি করে, পরীক্ষা করার জন্য টিস্যুকে বিকিরণ করতে কাছাকাছি-ইনফ্রারেড দুর্বল সুসংগত আলো ব্যবহার করে এবং আলোর সুসংগততার উপর ভিত্তি করে হস্তক্ষেপ তৈরি করে। এটি সুপারহিটেরোডিন সনাক্তকরণ প্রযুক্তি ব্যবহার করে সুপারফিসিয়াল টিস্যু ইমেজিংয়ের জন্য প্রতিফলিত আলোর তীব্রতা পরিমাপ করে। . ওসিটি সিস্টেমটি একটি নিম্ন-সংহত আলোর উত্স, একটি ফাইবার-অপ্টিক মাইকেলসন ইন্টারফেরোমিটার এবং একটি ফটোইলেকট্রিক সনাক্তকরণ সিস্টেমের সমন্বয়ে গঠিত।

OCT এর মূল ফাইবার মাইকেলসন ইন্টারফেরোমিটার। লো-কোহেরেন্স লাইট সোর্স সুপারলুমিনেসেন্স ডায়োড (SLD) দ্বারা নির্গত আলো একক-মোড ফাইবারে মিলিত হয় এবং 2×2 ফাইবার কাপলার দ্বারা দুটি পাথে বিভক্ত হয়। একটি উপায় হল রেফারেন্স লাইট যা লেন্স দ্বারা সংযোজিত হয় এবং সমতল আয়না থেকে ফিরে আসে। ; অন্যটি হল স্যাম্পলিং রশ্মি যা লেন্স দ্বারা পরীক্ষার অধীনে নমুনায় ফোকাস করে।

প্রতিফলক দ্বারা প্রত্যাবর্তিত রেফারেন্স আলো এবং পরীক্ষার অধীনে নমুনার পিছনে বিক্ষিপ্ত আলো ডিটেক্টরে একত্রিত হয়। যখন দুটির মধ্যে অপটিক্যাল পথের পার্থক্য আলোর উৎসের সুসংগত দৈর্ঘ্যের মধ্যে থাকে, তখন হস্তক্ষেপ ঘটে। ডিটেক্টরের আউটপুট সংকেত মাধ্যমের ব্যাকস্ক্যাটার প্রতিফলিত করে। বিক্ষিপ্ত তীব্রতার দিকে।

আয়নাটি স্ক্যান করুন এবং এর স্থানিক অবস্থান রেকর্ড করুন, যাতে রেফারেন্স আলোটি মাধ্যমের বিভিন্ন গভীরতা থেকে বিচ্ছুরিত আলোতে হস্তক্ষেপ করে। মিরর অবস্থান এবং সংশ্লিষ্ট হস্তক্ষেপ সংকেত তীব্রতা অনুযায়ী, নমুনার বিভিন্ন গভীরতা (z দিক) পরিমাপ ডেটা প্রাপ্ত হয়। তারপর x-y সমতলে স্যাম্পলিং বিমের স্ক্যানিংয়ের সাথে মিলিত, ফলাফলটি নমুনার ত্রি-মাত্রিক কাঠামোর তথ্য পেতে কম্পিউটার দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়।

ওসিটি ইমেজিং প্রযুক্তির বিকাশ

চক্ষুবিদ্যার ক্ষেত্রে আল্ট্রাসাউন্ডের ব্যাপক প্রয়োগের সাথে, লোকেরা একটি উচ্চ রেজোলিউশন সনাক্তকরণ পদ্ধতি বিকাশের আশা করে। আল্ট্রাসাউন্ড বায়োমাইক্রোস্কোপ (UBM) এর আবির্ভাব একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে এই প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। এটি উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ তরঙ্গ ব্যবহার করে পূর্ববর্তী অংশের উচ্চ-রেজোলিউশন ইমেজিং করতে পারে। যাইহোক, জৈবিক টিস্যুতে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ তরঙ্গের দ্রুত ক্ষরণের কারণে, এর সনাক্তকরণ গভীরতা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে সীমাবদ্ধ। যদি শব্দ তরঙ্গের পরিবর্তে আলোক তরঙ্গ ব্যবহার করা হয়, তাহলে কি ত্রুটিগুলি পূরণ করা যাবে?

1987 সালে, তাকাদা এট আল। একটি অপটিক্যাল লো-কোহেরেন্স ইন্টারফেরোমেট্রি পদ্ধতি তৈরি করেছে, যা ফাইবার অপটিক্স এবং অপটোইলেক্ট্রনিক উপাদানগুলির সমর্থনে উচ্চ-রেজোলিউশন অপটিক্যাল পরিমাপের জন্য একটি পদ্ধতিতে বিকশিত হয়েছিল; ইয়ংকুইস্ট এট আল। একটি অপটিক্যাল সুসংগত প্রতিফলন মিটার তৈরি করেছে যার আলোর উৎস হল একটি সুপার লাইট-এমিটিং ডায়োড যা সরাসরি একটি অপটিক্যাল ফাইবারের সাথে মিলিত। একটি রেফারেন্স মিরর ধারণকারী যন্ত্রের একটি বাহু ভিতরে অবস্থিত, অন্য বাহুতে অপটিক্যাল ফাইবার একটি ক্যামেরার মতো ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত। এগুলি OCT এর উত্থানের জন্য তাত্ত্বিক এবং প্রযুক্তিগত ভিত্তি স্থাপন করেছে।

1991 সালে, MIT-এর একজন চীনা বিজ্ঞানী ডেভিড হুয়াং, বিচ্ছিন্ন রেটিনা এবং করোনারি ধমনী পরিমাপের জন্য উন্নত OCT ব্যবহার করেছিলেন। যেহেতু OCT এর অভূতপূর্ব উচ্চ রেজোলিউশন রয়েছে, অপটিক্যাল বায়োপসির মতো, এটি জৈবিক টিস্যুগুলির পরিমাপ এবং ইমেজিংয়ের জন্য দ্রুত তৈরি করা হয়েছিল।

চোখের অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্যের কারণে, OCT প্রযুক্তি চক্ষুবিদ্যা ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে দ্রুততম বিকাশ করছে। 1995 সালের আগে, হুয়াং-এর মতো বিজ্ঞানীরা রেটিনা, কর্নিয়া, সামনের চেম্বার এবং ইন ভিট্রো এবং ভিভো মানুষের চোখের আইরিসের মতো টিস্যুগুলি পরিমাপ এবং চিত্রের জন্য OCT ব্যবহার করতেন, ক্রমাগত OCT প্রযুক্তির উন্নতি করে। বেশ কয়েক বছর উন্নতির পর, OCT সিস্টেমটিকে আরও উন্নত করা হয়েছে এবং একটি ক্লিনিক্যালি ব্যবহারিক সনাক্তকরণ টুল হিসাবে বিকশিত করা হয়েছে, এটি একটি বাণিজ্যিক যন্ত্রে পরিণত হয়েছে এবং অবশেষে ফান্ডাস এবং রেটিনাল ইমেজিংয়ে এর শ্রেষ্ঠত্ব নিশ্চিত করেছে। OCT আনুষ্ঠানিকভাবে 1995 সালে চক্ষুবিদ্যা ক্লিনিকগুলিতে ব্যবহৃত হয়েছিল।

1997 সালে, OCT ধীরে ধীরে চর্মরোগ, পাচনতন্ত্র, মূত্রতন্ত্র এবং কার্ডিওভাসকুলার পরীক্ষায় ব্যবহৃত হয়। খাদ্যনালী, গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল, ইউরিনারি সিস্টেম ওসিটি এবং কার্ডিওভাসকুলার ওসিটি সমস্ত আক্রমণাত্মক পরীক্ষা, এন্ডোস্কোপ এবং ক্যাথেটারের মতো, তবে উচ্চতর রেজোলিউশনের সাথে এবং আল্ট্রাস্ট্রাকচারগুলি পর্যবেক্ষণ করতে পারে। ত্বক ওসিটি একটি যোগাযোগ পরিদর্শন, এবং আল্ট্রাস্ট্রাকচারও পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে।

ক্লিনিকাল অনুশীলনে ব্যবহৃত প্রাথমিক OCT হল OCT1, যা একটি কনসোল এবং একটি পাওয়ার কনসোলের সমন্বয়ে গঠিত। কনসোলে একটি OCT কম্পিউটার, একটি OCT মনিটর, একটি কন্ট্রোল প্যানেল এবং একটি মনিটরিং স্ক্রিন রয়েছে; পাওয়ার স্টেশনে একটি ফান্ডাস পর্যবেক্ষণ ব্যবস্থা এবং একটি হস্তক্ষেপ আলো নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা রয়েছে। যেহেতু কনসোল এবং পাওয়ার প্ল্যাটফর্ম তুলনামূলকভাবে স্বাধীন ডিভাইস, এবং দুটি তারের দ্বারা সংযুক্ত, যন্ত্রটির একটি বড় আয়তন এবং একটি বৃহত্তর স্থান রয়েছে।

OCT1 এর বিশ্লেষণ প্রোগ্রামটি চিত্র প্রক্রিয়াকরণ এবং চিত্র পরিমাপে বিভক্ত। ইমেজ প্রসেসিং এর মধ্যে রয়েছে ইমেজ স্ট্যান্ডার্ডাইজেশন, ইমেজ ক্যালিব্রেশন, ইমেজ ক্যালিব্রেশন এবং স্ট্যান্ডার্ডাইজেশন, ইমেজ গাউসিয়ান স্মুথিং, ইমেজ মিডিয়ান স্মুথিং; ইমেজ পরিমাপ পদ্ধতি কম, শুধুমাত্র রেটিনাল বেধ পরিমাপ এবং রেটিনাল নার্ভ ফাইবার স্তর বেধ পরিমাপ. যাইহোক, যেহেতু OCT1 এর স্ক্যানিং পদ্ধতি এবং বিশ্লেষণ পদ্ধতি কম, তাই এটি দ্রুত OCT2 দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল।

OCT2 OCT1 এর ভিত্তিতে সফ্টওয়্যার আপগ্রেড দ্বারা গঠিত হয়। এছাড়াও কিছু যন্ত্র রয়েছে যা কনসোল এবং পাওয়ার টেবিলকে একত্রিত করে একটি OCT2 যন্ত্র তৈরি করে। এই যন্ত্রটি ইমেজ মনিটরকে হ্রাস করে এবং OCT ইমেজ পর্যবেক্ষণ করে এবং একই কম্পিউটার স্ক্রিনে রোগীর স্ক্যানিং অবস্থান নিরীক্ষণ করে, তবে অপারেশনটি OCT1 অনুরূপ, এটি নিয়ন্ত্রণ প্যানেলে ম্যানুয়ালি পরিচালিত হয়।

2002 সালে OCT3 এর উপস্থিতি OCT প্রযুক্তির একটি নতুন পর্যায় চিহ্নিত করে। OCT3 এর আরও ব্যবহারকারী-বান্ধব অপারেশন ইন্টারফেস ছাড়াও, মাউস দিয়ে কম্পিউটারে সমস্ত অপারেশন করা যেতে পারে এবং এর স্ক্যানিং এবং বিশ্লেষণ প্রোগ্রামগুলি আরও নিখুঁত হয়ে উঠছে। আরও গুরুত্বপূর্ণ, OCT3 এর রেজোলিউশন বেশি, এর অক্ষীয় রেজোলিউশন হল ≤10 μm, এবং এর পার্শ্বীয় রেজোলিউশন হল 20 μm। OCT3 দ্বারা অর্জিত অক্ষীয় নমুনার সংখ্যা মূল 1 A-স্ক্যানে 128 থেকে বেড়ে 768 হয়েছে। অতএব, OCT3 এর ইন্টিগ্রাল 131 072 থেকে 786 432 পর্যন্ত বৃদ্ধি পেয়েছে এবং স্ক্যান করা টিস্যু ক্রস-সেকশনাল ইমেজের শ্রেণীবিন্যাস কাঠামো আরও পরিষ্কার।