【摘 要】
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输卵管是女性子宫与卵巢之间的一对弯曲细长的肌肉管道,在生殖方面起到重要作用。然而,目前常见的输卵管临床检测手段为影像学检查、输卵管镜检查与血清CA125水平检测,这些方法无法实现输卵管内壁在体高分辨率三维形态结构实时检测,对输卵管的深度病灶无法实时在体观察。针对以上不足,本课题对光学相干层析（Optical Coherence Tomography,OCT）内窥系统进行优化设计与成像实验研究。OC
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输卵管是女性子宫与卵巢之间的一对弯曲细长的肌肉管道,在生殖方面起到重要作用。然而,目前常见的输卵管临床检测手段为影像学检查、输卵管镜检查与血清CA125水平检测,这些方法无法实现输卵管内壁在体高分辨率三维形态结构实时检测,对输卵管的深度病灶无法实时在体观察。针对以上不足,本课题对光学相干层析（Optical Coherence Tomography,OCT）内窥系统进行优化设计与成像实验研究。OCT是一种非侵入性的高分辨率三维成像技术,可实现高分辨率的输卵管内壁实时成像,为实现输卵管结构及其功能在体检测奠定了基础。本文基于OCT技术,针对人体输卵管结构特征分别采用光学传输矩阵计算与ZEMAX仿真优化设计OCT内窥探头,并进行内窥镜探头测试实验。测试结果显示,本课题设计的内窥探头尺寸满足输卵管研究需求。本课题设计了扫描控制系统的硬件与软件部分,弥补了传统OCT系统扫描方式的不足。硬件部分包括电机与光纤滑环的选择,以及设计控制平台使内窥探头稳定转动。软件部分基于SMI软件,利用编程实现时序控制与PID控制,最终使扫描控制系统实现内窥扫描。本课题自主搭建内窥OCT系统,进行了系统性能测试与两种仿体的成像实验。测得系统的轴向分辨率6.5μm,最大成像深度3.70mm,灵敏度衰减6d B的距离为1.8mm,仿体内窥OCT成像图可以看到清晰的管壁轮廓和多层胶带结构,说明该内窥OCT系统性能和内窥成像效果良好。本文创新性将OCT内窥技术应用于生殖领域的成像研究,基于输卵管在体高分辨率检测需求对OCT内窥系统进行优化设计,有助于实现输卵管结构与功能的高分辨率在体成像,为进一步揭示输卵管在生殖过程中结构与功能变化及其影响作用提供了新的思路与手段。
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