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基于OCT的光學(xué)實(shí)時無損檢測與診斷技術(shù)

2024-07-25 16:16:22
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所屬領(lǐng)域:
新一代信息技術(shù)
項(xiàng)目成果/簡介:

OCT是光學(xué)相干層析術(shù) (Optical Coherence Tomography)的簡稱,是繼超聲波、X-CT、MRI技術(shù)之后的一種全新成像技術(shù),可以獲得樣品內(nèi)部豐富的結(jié)構(gòu)和功能信息(在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中OCT的分辨率比它們要高1-2個數(shù)量級)。該技術(shù)可以非接觸、高分辨、無損、無標(biāo)記、高速、實(shí)時地對樣品進(jìn)行原位探測,獲得樣品內(nèi)部的三維層析圖像。

OCT在眼科和心血管領(lǐng)域已獲得成功的臨床應(yīng)用,在口腔、皮膚、神經(jīng)外科及消化道等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域及工業(yè)薄膜和晶體缺陷檢測等領(lǐng)域也具有良好的應(yīng)用前景。

(1) 研究團(tuán)隊(duì)自2003年以來專注于OCT技術(shù)研究,完成三代多套系統(tǒng)樣機(jī),技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際同類產(chǎn)品的一流水平,掌握OCT系統(tǒng)研制與開發(fā)的核心硬件和軟件技術(shù);

(2) 完成口腔、皮膚、甲狀腺頸部、腦等組織成像及預(yù)臨床實(shí)驗(yàn)以及工業(yè)樣品檢測,開發(fā)了相應(yīng)的樣品分類與識別算法,相關(guān)檢測技術(shù)水平居國內(nèi)領(lǐng)先地位;

(3) 所開發(fā)的OCT系統(tǒng)已經(jīng)在不同臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到驗(yàn)證,為商業(yè)化進(jìn)程提供了有利條件,減少了技術(shù)開發(fā)和驗(yàn)證的不確定性。

預(yù)臨床應(yīng)用場景及一些典型成像結(jié)果

效益分析:

OCT無損實(shí)時高分辨的優(yōu)點(diǎn)使得它在眼科和心內(nèi)科已經(jīng)逐漸成為臨床常規(guī)診斷儀器,國內(nèi)市場每年的產(chǎn)值據(jù)估計(jì)在十億數(shù)量級。

在其它醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,僅以口腔為例,口腔組織包括牙齒硬組織和口腔黏膜軟組織。口腔組織病變,包括齲齒、牙周病及口腔黏膜等在內(nèi)的各類疾病,是全球公共衛(wèi)生的挑戰(zhàn)之一。

口腔癌是頭頸部常見的惡性腫瘤,居全身惡性腫瘤的第8位,視覺和觸覺檢查是口腔科最常用的篩查和診斷方法,但是早期的癌變極容易被誤診和漏診。

2017年發(fā)布的第四次全國口腔健康流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示,12歲兒童恒牙齲患率為34.5%,比十年前上升了7.8個百分點(diǎn)。近年來,在國家政策的推動下,我國口腔醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)量、床位數(shù)、口腔醫(yī)療人員數(shù)量穩(wěn)步增長,口腔醫(yī)療供給穩(wěn)步提升。以口腔醫(yī)院為例,根據(jù)《2022中國衛(wèi)生健康統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)顯示,2010-2021年,我國口腔醫(yī)院數(shù)量總體上保持增長趨勢。由2010年300家到2021年1034家,診療人次從2013年的不足2500萬人次增至2021年的5125萬人次。

因此,對口腔診療設(shè)備的要求日益增長,對于高分辨率、非侵入性和實(shí)時成像等特點(diǎn)的口腔檢查設(shè)備的需求不斷提高。目前口腔疾病檢測主要方式有CT、MRI和US,相較于這些檢查技術(shù),OCT具有高分辨率、無輻射、非侵入性、非接觸成像和易于操作的優(yōu)勢,可以實(shí)現(xiàn)口腔組織病變早期篩查與診斷,市場前景開闊。

在工業(yè)應(yīng)用方面,隨著半導(dǎo)體和芯片制造的國產(chǎn)化替代,對光學(xué)檢測的需求會快速增長,OCT在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用在國際上已得到了極大地推廣,近年來其應(yīng)用價值也逐漸被國內(nèi)同行認(rèn)可。

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