SD-OCT成像系統前沿應用盤點：科研、醫療與工業的新機遇

發布時間：2025-08-15 09:02:08 人氣：

SD-OCT成像系統前沿應用盤點：

科研、醫療與工業的新機遇

憑借微米級分辨率、非接觸、無創和三維成像的優勢，頻域光學相干斷層成像（SD-OCT）技術已經在眼科診療中發揮重要作用，為黃斑變性、糖尿病視網膜病變等提供精細的結構影像。近年來隨著技術的進一步發展，SD-OCT也開始在神經科學、癌癥早篩、工業檢測、材料分析等多個前沿領域大放異彩，并與人工智能結合，進一步提升成像質量與特征分析能力。

PART 01

生物醫學新前沿

神經科學與腦功能研究

在神經科學實驗室，SD-OCT 已經被用來對小動物大腦皮層微血管網絡和視網膜多層結構進行實時成像，并結合血流速度測量，研究中風、阿爾茨海默病等疾病中的血流動力學變化。其高分辨率和非侵入特性，使研究者無需開顱即可獲取精細的腦血管圖譜，并能與光遺傳學、鈣成像等技術結合，實現神經活動與血流變化的同步觀察。

作用亮點

無需開顱即可獲取腦血管和視網膜的精細結構圖譜
可精確區分視網膜各層（如NFL、INL、ONL、光感受器層、RPE等）
支持視網膜厚度、細胞層狀態等關鍵指標的定量分析
與行為學測試、光刺激實驗結合，可研究視覺功能與結構變化的關系

案例

大腦成像：某研究團隊利用SD-OCT的高速掃描能力，首次實現了活體小鼠大腦中血管收縮-擴張動態的毫秒級捕捉，為腦血管疾病機制提供了新證據。

視網膜成像（如下圖）：

圖注：SD-OCT在小鼠視網膜成像中的應用示例，展示了多層結構分辨與定量測量能力。

A：小鼠頭部固定在成像裝置上，保證掃描穩定性

B：視網膜掃描定位示意圖

C：小鼠視網膜橫截面圖，清晰標注NFL、IPL、INL、OPL、ONL、ELM、IS/OS、RPE等層結構

D/E：通過分層分析與邊界提取，精確測量不同區域的視網膜厚度，為青光眼、視網膜變性等疾病的早期診斷和療效評估提供數據支持

PART 02

工業與材料科學突破

1.微納制造質量檢測

半導體制造、MEMS器件、微流控芯片等領域，對內部缺陷的檢測往往依賴破壞性切片。而SD-OCT可以實現非破壞式三維剖析，不僅節省時間，還避免了樣品損毀。

作用亮點

檢測芯片層間空洞、裂紋
檢測精密結構的高度與厚度變化

2.功能材料表征

對于多層光學薄膜、光子晶體等功能材料，SD-OCT 能測量層厚、界面質量和缺陷位置，特別適合在生產過程中進行在線質量控制

圖注：兩個利用（OCT）技術獲取的截面成像結果，分別對應不同的樣品與應用場景

上半部分：

對象：柔性印刷 RFID 天線
特點：可以看到多條起伏的強反射層，表征了天線內部結構的不同界面。不同位置的波峰/波谷顯示了天線表面及內部層的形貌變化。

下半部分：

對象：薄層 Parylene C 涂層
特點：
Parylene C：清晰的高反射平面層，說明該薄膜界面平整且連續。
Gas chamber：局部出現凸起和多層干涉結構，表明薄膜下面存在空腔或氣體夾層，這是典型的缺陷區域。
意義：OCT 在此可以檢測到封裝或涂層材料中的氣泡、分層等微小缺陷，這對于電子器件的可靠性檢測很關鍵。