Optical coherence tomography Layout Simulation Using MATLAB®

Abstract

A Tomografia de Coerência Óptica (OCT) é uma técnica imagiológica não invasiva, relativamente recente, capaz de produzir imagens 2D ou reconstruções 3D de amostras não homogéneas. A OCT é maioritariamente utilizada em oftalmologia, no diagnóstico precoce de doenças oculares. Com a OCT é possível obter imagens transversais de estruturas oculares, tais como a retina ou o segmento anterior. Uma plataforma OCT para aquisição de imagens oculares está a ser desenvolvida. Esta é baseada num laser swept source, num detector InGaAs balanceado, numa placa de aquisição instalada num computador pessoal, e em vários componentes ópticos. O principal objectivo desta tese é o desenvolvimento de um modelo analítico do layout do sistema, de modo a estudar parâmetros cruciais da performance. Para atingir o objectivo, caracterizaram-se os principais componentes do sistema. O modelo construído foi simulado utilizando o software MATLAB®, o que permitiu determinar o fall-off da sensibilidade e a resolução axial do sistema. Estes valores foram comparados aos calculados experimentalmente e aos expectáveis para aplicações de imagiologia médica. Concluiu-se que o sistema SS-OCT vai ao encontro dos critérios necessários para a obtenção de imagens com qualidade para medicina, apesar da resolução axial poder ser melhorada. Foi também concluído que o ruído electrónico associado ao detector não deteriora o sinal do sistema. viii No futuro, algumas limitações do trabalho poderão ser abordadas, nomeadamente a caracterização das lentes objectivas. Palavras-chave: Tomografia de Coerência Óptica, Swept-Source OCT, Simulação do Layout, Resolução Axial, Fall-off da Sensibilidade