CHƯƠNG 1.1 Ứng dụng kỹ thuật chụp cắt lớp quang học kết hợp trong chẩn đoán nhãn khoa Trong hơn 20 năm qua, nhiều công nghệ chẩn đoán hình ảnh tiên tiến ứng dụng nhanh chóng những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới trở nên cần thiết và quan trọng trong việc chăm sóc sức khỏe hệ thống thị giác. Trong số các loại kỹ thuật hiện đại như quét phân cực laser, soi đáy mắt bằng laser quét đồng tiêu…, nổi bật nhất là kỹ thuật chụp cắt lớp kết hợp quang học (OCT) với sản phẩm đa dạng về thông tin, độ phân giải cao và có thể tái tạo dữ liệu 3 chiều. Càng ngày càng có nhiều sự thay đổi và cải tiến liên tục về độ phân giải trục, độ phân giải ngang và giảm thời gian đo đạc trong công nghệ OCT. Chụp cắt lớp kết hợp quang học là một phương pháp sử dụng giao thoa kế có tính kết hợp thấp để xác định độ trễ thời gian phản xạ và độ lớn của ánh sáng tán xạ ngược phản xạ ra khỏi mô đang khảo sát.
Phương pháp này có thể được sử dụng để quét qua các lớp của mẫu mô có cấu trúc như võng mạc với độ phân giải trục rất cao (3 đến 15 μm), và nó cũng cho được hình ảnh thể hiện cấu trúc 3D. OCT đã được sử dụng rộng rãi nhất cho các chẩn đoán rối loạn ảnh hưởng đến võng mạc [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]. Bên cạnh việc cho hình ảnh của võng mạc, các máy OCT cũng đã được sử dụng để chụp ảnh bán phần trước của mắt cũng như để xem cấu trúc của các mô mắt. Luận văn được thực hiện nhằm mục đích trình bày chuyên sâu việc ứng dụng sử dụng OCT, trên cơ sở đó có thể xây dựng được quy trình chuẩn cho việc bảo trì thiết bị, cũng như có thể tiến xa hơn trong việc sửa chữa, giải quyết sự cố các thiết bị OCT thương mại.
Luận văn mong muốn đóng góp một tài liệu chuyên sâu hỗ trợ các kỹ sư, kỹ thuật viên và những người quan tâm đến công nghệ OCT trong công việc và ứng dụng.2 Lịch sử hình thành và phát triển Mặc dù mức độ ứng dụng lâm sàng của máy OCT ngày nay đã vô cùng phát triển và được sử dụng đại trà tuy nhiên lịch sử phát triển của máy OCT chỉ mới hình 2 thành cách đây hơn 30 năm. Hình ảnh võng mạc đầu tiên được chụp vào năm 1989 tại phòng thí nghiệm của tiến sĩ James G. Sau đó là những nghiên cứu đến từ trường đại học y Harvard, Cambridge, Massachusetts, và Viện Công nghệ Massachusetts. Nguyên mẫu OCT đầu tiên được đặt tại trung tâm mắt New England - Trung tâm Y tế Tufts-New England, Trường Đại học y Tufts ở Boston, Massachusetts.
Đây là máy OCT đầu tiên sử dụng công nghệ Time Domain OCT hay còn gọi là máy OCT phân tích miền thời gian. Năm 1994, công nghệ này đã được cấp bằng sáng chế và được chuyển giao cho hãng Carl Zeiss Meditec, Inc (Dublin, California), và máy OCT thương mại đầu tiên, được gọi là OCT 1000, được bán trên thị trường vào năm 1996. Công nghệ này đã trải qua 2 lần cải tiến cho ra mẫu máy OCT 2000 vào năm 2000 và sau đó là OCT 3 (Stratus OCT), được bán trên thị trường vào năm 2002. Hơn 7000 máy trong số này đang được sử dụng trong lâm sàng trên toàn thế giới, và nhiều người coi OCT 3 là “tiêu chuẩn vàng” hiện nay cho hình ảnh võng mạc.
Năm 2001, Wojtkowski và các đồng nghiệp đã giới thiệu mẫu máy OCT đầu tiên sử dụng công nghệ phân tích bằng phổ tần số, SD-OCT [8]. Mặc dù quá trình thu thập dữ liệu diễn ra nhanh chóng, nhưng phải mất 30 phút để máy có thể xử lý hình ảnh, khiến cho công nghệ này không được thực tế vào thời điểm đó. Chỉ sau đó 1 năm, vào năm 2002 một nhóm nghiên cứu khác đã giới thiệu hình ảnh cắt lớp nhãn khoa được chụp bởi máy SD-OCT. Hình ảnh này có thể chụp hình ảnh mống mắt, thủy tinh thể và hoàng điểm.
Thời gian xử lý hình ảnh chỉ mất 20 giây cho hình ảnh có độ phân giải 500 x 500 pixel. Từ những bước thử nghiệm ban đầu này, các thiết bị SD-OCT đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt để sử dụng lâm sàng và hiện có thể thu được bộ dữ liệu 3D bao gồm vài trăm lần quét 200 × 200 × 1024-pixel trong 2 giây. 3 Năm 2006, OCT tốc độ cao, độ phân giải cao được biết đến với tên gọi khác nhau là Fourier domain OCT, SD-OCT, hoặc HR-OCT (tất cả đều mô tả cùng một công nghệ), đã được bán trên thị trường. Cho đến thời điểm năm 2008 có ít nhất 7 công ty sản xuất và bán thiết bị SD-OCT như Bioptigen nay đã sáp nhập vào Leica vào năm 2015, Carl Zeiss Meditec Dublin, California (Cirrus HD-OCT); Heidelberg Engineering GmbH, Heidelberg, Đức (Spectralis OCT); Optopol, Ba Lan (SOCT Copernicus HR); Optovue (RTVue); Ophthalmic Technologies Inc, OTI, Toronto, Ontario (OCT / SLO); và Topcon Medical Systems (3D-OCT 1000) [9].3 Những nghiên cứu OCT trong thị trường Trong nhãn khoa, theo ước tính việc sử dụng liệu pháp có hỗ trợ của OCT và thuốc kháng sinh mạch Bevacizumab để điều trị thoái hóa hoàng điểm do tuổi già, nguyên nhân hàng đầu gây mất thị lực vĩnh viễn ở những người trên 60 tuổi, đã tiết kiệm cho Medicare hơn 40 tỷ đô la kể từ năm 2008 [10].
Mặc dù chỉ mới được giới thiệu cách đây hơn 30 năm, nhưng thị trường OCT đã đạt mức doanh thu gần 1 tỷ USD / năm và lĩnh vực này vẫn tiếp tục phát triển. Mỗi năm có hàng chục triệu thủ thuật OCT được sử dụng trong chẩn đoán [11]. Kể từ năm 1991, số lượng công bố khoa học về OCT đã lên tới hàng ngàn bài báo, trải dài trên nhiều lĩnh vực ứng dụng (Hình 1), và hơn 40 công ty thương mại đã được thành lập từ những năm 1990 (Hình 2). 4 Hình 1: Số liệu công bố khoa học về OCT trên PubMed [12] Hình 2: Số lượng công ty phát triển OCT theo các năm [13] Danh sách các công ty nghiên cứu và phát triển máy OCT [13] 5 Nhận xét: Ngày thành lập Định hướng hoặc bắt đầu phát triển hệ Công ty phát triển Học Khởi thị trường thống OCT, kết nối với OCT thuật nghiệp OCT nghiên cứu học thuật, vốn, v.
Phát triển sản phẩm bắt đầu vào tháng 1 năm 2010. Chứng Hệ thống da AGFA Healthcare nhận CE ngày 9/5/2011. FDA liễu đang trong quá trình xử lý. Công nghệ phát triển nội bộ.
LenSx được thành lập vào năm 2006 đã được Alcon mua Công nghệ lại với giá 744 triệu đô la vào laser để phẫu năm 2010. Phần lớn công thuật đục thủy Alcon (LenSx) Y nghệ LenSx không tập trung tinh thể sử vào OCT. Tuy nhiên, OCT dụng OCT định đang được phát triển để hướng. hướng dẫn phẫu thuật bằng laser.
Được thành lập 2008. Nghiên cứu OCT từ 2008. Avinger và OCT hỗ trợ đặt Sawtooth Labs hợp nhất vào ống thông cho ngày 1 tháng 1 năm 2010 để Avinger Y tắc toàn bộ mãn trở thành sản phẩm OCT của tính và cắt bỏ Avinger. Đang chờ FDA động mạch thông qua (Dự kiến vào tháng 11 năm 2013).
Đã huy động được 97 triệu đô la. Đồng sáng lập vào năm 2004 bởi Tiến sĩ Joseph Izatt tại Đại học Duke. Sự chấp thuận Nhãn khoa và Bioptigen Y Y của FDA vào năm 2006. huy động được 3,8 triệu đô la.
Năm 2015 được Leica mua lại. Optopol được thành lập vào năm 1992 và bắt đầu nghiên cứu OCT vào năm 2005. Canon Medical đã mua lại Hệ thống OCT Canon (Optopol) Y Y Optopol với giá 94 triệu đô la nhãn khoa vào năm 2009. Optopol có mối liên hệ chặt chẽ với các nhà nghiên cứu hàng đầu tại Đại học Nicolaus Copernicus.
6 Advance Ophthalmic Device (AOD) được thành lập vào năm 1992 bởi Eric Swanson, Tiến sĩ James Fujimoto và Tiến sĩ Carmen Pulifiato tại MIT và Trường Y Harvard Carl Zeiss Meditec Hệ thống OCT Y Y vào năm 1992. Zeiss mua lại (AOD) nhãn khoa AOD vào năm 1994. Zeiss đã phát triển và phát hành một số thế hệ sản phẩm: TD- OCT: OCT1 / 1995, OCT2 / 2000, Stratus / 2002, Visante / 2005, FD-OCT Cirrus 2007. Colibri được thành lập vào năm 2007 và bắt nguồn từ Hệ thóng kết nghiên cứu được thực hiện tại Colibri hợp IVUS/OCT Trung tâm Khoa học Sức Y Y Technologies cho thông tim khỏe Sunnybrook ở Toronto, mạch.
Sunnybrook liên kết với Đại học Toronto. Sản phẩm đang được phát triển Hệ thống OEM Thành lập 2011 và đang trong Compact Imaging Y OCT giai đoạn phát triển. Đồng sáng lập vào năm 2008 bởi Tiến sĩ Stephen Boppart Hệ thống phẫu và Tiến sĩ Scott Carney tại Diagnostic thuật dẫn Y Y Đại học Illinois tại Urbana Photonics đường bằng Champaign. Sản phẩm đang OCT được phát triển.
Công ty tăng 1,76 triệu đô la vốn cổ phần. Được phát triển vào 2005 khi Heidelberg mua lại 4optics AG (Lubeck Germany) vào Heidelberg Hệ thống OCT năm 2005. Được FDA chứng Engineering nhãn khoa nhận lần đầu vào năm 2006. Năm 2007 phát hành FD OCT ra thị trường.
Heliotis được thành lập vào năm 2005 và là một phần của Trung tâm Điện tử và Công Kính hiển vi nghệ Vi mô Thụy Sĩ, một tổ Heliotis AG Y Y OCT chức nghiên cứu được chính phủ Thụy Sĩ tài trợ. Năm 2007 đưa sản phẩm ra thị trường 7 Imalux được thành lập vào năm 2000 bởi Tiến sĩ. Felix Feldchtein, Alexander Sergeev, Valentin Gelikonov OCT cho Tai và Grigory Gelikonov từ Viện mũi họng, Phụ Imalux Y Y Vật lý Ứng dụng thuộc Viện khoa và Tiết Hàn lâm Khoa học Nga. Được phát triển từ năm 2002.
FDA thông qua vào năm 2004 và bán ra vào 2005. Đã huy động được 20 triệu đô la. ISIS Sentronics GmbH được thành lập bởi Tiến sĩ Alexander Knüttel vào năm 2006. ISIS Optronics được Hệ thống kiểm thành lập vào năm 1999 và tra: chất bán ISIS Sentronics Y bán máy SkinDex300 đầu tiên dẫn, ô tô, phim, vào năm 2000.
ISIS lớp phủ và y tế. Sentronics đã tiếp tục phát triển các sản phẩm của ISIS Optronics sau khi nó ngừng hoạt động. LLTech được đồng sáng lập vào năm 2007 bởi Tiến sĩ Claude Boccara và Bertrand Le Conte de Poly tại Đại học Hệ thống kính Công nghệ ESPCI Paris ở hiển vi FF- Pháp và được cấp phép công OCT để nghiên LLTech Y Y nghệ CNRS (Trung tâm cứu và giải Nghiên cứu Khoa học Quốc phẫu bệnh gia). LLTech được tài trợ trong sinh thiết.
OCT đầu tiên vào năm 2009. Được CE và Hoa Kỳ phê duyệt 2011. Doanh thu năm 2012 đạt 1 triệu đô la. Được thành lập vào năm Hệ thống OCT 2009.
