大学生创新创业训练计划智能管理平台
第二十六期“上海交通大学大学生创新实践计划”项目
基于全光纤的快速可调焦内窥式OCT扫描探头设计研究
创新训练项目
工学
生物医学工程类
创新类
生物医学工程学院
杨建龙
指导教师
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国家自然科学基金、上海交大医工交叉项目等。
1. 实验室丰富的软硬件平台支持，包括自主搭建的OCT系统平台、工作站计算资源、光学元器件等
2. 指导教师对理论知识点及开展相关实验进行指导讨论
3. 实验室硕士、博士生协助指导，提供技术帮助
4. 开展项目的相关充足经费支持
光学相干层析成像（Optical coherence tomograph, OCT）作为一种非侵入式、无辐射、并提供微米级分辨率的三维成像技术，广泛应用于生物医学领域。随着内窥式OCT技术的不断发展，将OCT系统与微型光纤成像探头结合，可深入人体小血管进行扫描实时成像，实现对组织结构的高空间分辨率可视化评估及病灶部位的实时介入治疗监测。内窥探头对输出光束的聚焦能力决定了其成像的横向分辨率、成像景深及工作距离重要成像参数。内窥探头应用于不同直径的血管或与不同尺寸的介入器械配合使用时，其所需的最佳成像参数也会改变，同一探头难以适配复杂多变的临床应用场景。此外，横向分辨率的增加导致成像景深的减小，两者之间存在权衡。与基于上述应用局限，拟通过改变输出光束的聚焦位置，可以匹配管腔和介入器械的尺寸，以及通过融合多个聚焦位置可获取高分辨率、大成像景深的OCT图像。其关键问题在于如何使OCT内窥探头具有调焦能力，以及如何精确控制探头输出光束的聚焦位置。实现对内窥式OCT扫描探头的快速调焦具有重要研究和临床意义。
本项目旨在研究基于全光纤的快速可调焦内窥式OCT扫描探头，用于适配不同血管和介入器械尺寸，获得高分辨率、大成像深度的OCT结构/功能成像。通过调控光纤探头透镜聚焦模式，获得不同聚焦平面的高横向分辨率图像进行图像融合，克服小成像深度的限制。研究内容主要包括探头结构设计与微加工、光学数值模拟，系统光路的搭建与测试，原始信号与图像后处理实现等。
课题组长期从事OCT成像方面的研究，具有丰富的研究经验且有一定量的积累成果，欢迎志同道合的同学报名咨询。