
前语
光学相干断层扫描技能 (Optical Coherence Tomography,简称 OCT)运用无毒无害的光波进行人体安排的成像,是继CT和MRI技能之后的又一大技能打破。OCT技能近年来开展飞快,现已广泛运用于眼科查看范畴,被誉为眼科确诊范畴的“金规范”。近年来,OCT设备的运用不断拓宽,并且在汗水管成像范畴拓荒了新的“战场”。
一、OCT设备硬件老练,高质量的图画处理技能是开展的要害
视网膜OCT成像(图片来历:网络)
OCT成像方法类似于超声波技能,不同的是,OCT运用光来代替超声波生成图画。因为不同深度的生物安排关于OCT设备宣告的光波的后向反射的才能是不同的,经过丈量光波反射回来时刻距离的不同,可以获取人体安排的结构信息。OCT技能具有无害、无损伤,非介入,图画分辩率高且操作简略便携等长处,特别合适眼科查看及其他光学检测范畴。
1991年,麻省理工学院华裔科学家David Huang等将研制的OCT用于丈量离体的视网膜和冠状动脉。(图片来历:网络)
光学相干断层扫描自1991年11月面世以来,可以划分为四个年代。跟着相关研讨不断深入,特别是经过与偏振光成像及VR全景浸入式成像的结合,依据OCT对血管血流成像的第五个年代现已到来,于此一起,成像的深度及分辩率也在不断进步。
第一个年代,从1992年至1995年,塔夫茨(Tufts)大学医学院的新英格兰眼科中心研讨者开宣告OCT原型机,依据原型机该研讨团队证明了OCT作为黄斑确诊东西的才能。
OCT原型机(图片来历:网络)
第二个年代,从1995年至2000年,出现前期商业化OCT。但是图画质量和分辩率不及麻省理工大学-塔夫茨“克己”OCT体系,所以临床选用不多。
前期商业化OCT(图片来历:网络)
第三个年代,从2000年至2005年,由蔡司(德国)研制的Stratus OCT成为临床广泛运用的黄斑确诊东西。第三个时期恰逢医治黄斑变性和糖尿病性视网膜病变的药物上市,OCT的运用在全世界爆发式增加。
蔡司Stratus OCT(图片来历:网络)
第四个年代,从2005年至今,频域(SD)OCT体系引入了更多重要的新功用。得益于眼球追寻和更高扫描速度,第四代OCT设备可以生成更高分辩率的断层图画。一起选用更密布的扫描形式生成更大的数据,用于依据视网膜形状定量剖析,如丈量地图样萎缩的面积,视网膜色素上皮脱离或玻璃疣的容积。
第四代射频OCT(图片来历:网络)
第五个年代,OCT血管造影技能的完成代表着OCT研制的第五个时期的到来,是频域OCT功用真实的一个扩展。更快的扫描速度和更密布的采样技能使OCT造影已成为实际。
BRVO患者OCT血管造影显现静脉阻塞的方位和缺血规划(图片来历:网络)
现在OCT硬件的相关技能探究已趋于完毕、怎么运用图画处理技能进步成像质量、丰厚成像功用(图画切割、三维重构、降噪技能等),下降OCT仪器本钱,谋福于更多患者成为一个亟待处理的课题。信任跟着医学印象技能的不断开展,会有更多好的图画处理算法运用在OCT图画的处理上。
二、国内OCT商场进口独占,国产品牌进场困难
因为OCT在眼科的运用要比汗水管早约10年时刻,现在眼科OCT设备约占OCT整体商场体量的65%。关于我国商场,进口设备现在占有了眼科OCT商场比例的95%,属肯定独占位置。商场比例最大的包含Zeiss(卡尔蔡司)、Optovue、Topcon(拓普康)、Heidelberg(海德堡)四家供货商。
蔡司AngioPlex Metrix CIRRUS OCT 是蔡司公司最新一代产品。OCT-A(也称 Angio-OCT)是近些年来OCT开展的一大趋势。OCT-A不只具有OCT高分辩率、无创无害和快速等优势,并且可以观察到血管的形状和血流状况。这一特性对眼科、皮肤以及汗水管等科的确诊尤为重要。
ZEISS旗下OCT系列设备
(图片来历:蔡司官网)
OCT-A 另一个最大的优势在于分层扫描(En-face)后获得三维数据图画,其数据收集的特色可以在恣意方位显现一系列二维横断面图画,别离包含和视网膜外表的 X-Y 面平行的 en-face 图画、XZ 平面和 Y-Z 平面的扫描图画。En-face 图画能显现视网膜各个层面的信息,如视网膜神经纤维层(RNFL)、内丛状层(IPL)、外丛状层(OPL)、内层视网膜、外层视网膜、视网膜色素上皮(RPE)、头绪膜,所以 en-face 图画有助于检测和点评视网膜。
OPTOVUE量化Angio OCT是近几年来眼科印象学查看仪器的重要打破,它既可以无创定位确诊视网膜及头绪膜亚层间病灶,也可以定量检测血管形状和血流密度。OPTOVUE量化Angio OCT的量化功用现在正在完善,未来或可凭借计算机软件优势结合大数据准确剖析临床材料。
OPTOVUE公司旗下的OCT及OCT-A设备(图片来历:OPTOVUE官网)
东京光学有限公司成立于1932年9月1日,公司名称于1989年4月更改为TOPCON(拓普康)公司。依据多年来堆集的光学技能,该公司在全球扩展了事务范畴,包含基础设施开发,定位体系和眼科护理。
Topcon旗下系列眼科OCT中最有代表性的产品为3D OCT,该设备可使医师可以看到眼内更多的细节,有利于眼底病的归纳确诊,一起确保查看的可靠性。该公司具有先进的三维成像技能、解剖学分层技能及三维病变定位技能,为确诊和医治供应更多信息多种扫描方法,可明晰出现高度近视、白内障等患者的眼底印象。2018年2月,日本拓普康公司宣告收买美国三维软件公司ClearEdge3D,持续增大对三维成像、定位等技能的投入。
TOPCON旗下眼科OCT系列产品
(图片来历:TOPCON官网)
海德堡OCT确诊渠道是现在较为先进的眼底多功用印象渠道,该渠道具有红外眼底成像、无赤光眼底成像、炫彩眼底激光成像、OCT、OCTA血流成像、前节OCT等强壮功用。
该设备运用了共焦激光成像技能,具有超强穿透力,关于屈光间质混浊(如白内障,玻璃体积血患者)也可较好成像。无需散瞳即可获得高对比度、高分辩率、低降噪点图画,明晰分辩视网膜十层结构。一起装备了实时动眼追寻技能(Eye-Track-ing),可辨认眼睛移动,精准的靶向扫描,准确定位同一点进行重复扫描,OCT与眼底图画准确对位,支撑OCT血管成像(OCTA)。
Heidelberg(海德堡)旗下OCT多功用确诊渠道
(图片来历:Heidelberg官网)
表:我国OCT企业(部分)
尽管我国眼科OCT设备经过多年的开展获得了很大的技能打破,但我国眼科OCT设备职业技能水平与国外比较还有必定的距离,现在在国内商场上以价格竞争为主。以眼科先进技能OCT-A为例,国内企业现在只要证鸿科技具有OCT-A相关的自主知识产权及中心制作工艺。
我国眼科OCT企业在软件算法研讨上做得较好,与进口产品的首要距离体现在中心硬件上研制和出产上。并且在国内企业完成国产代替,拿到了商场的通行证后,因为运营和出售体系上的约束,口碑的树立和销路的拓宽成为最大问题。
微光医疗(深圳)成立于2012年,专心在光学相干断层成像技能(OCT)范畴,具有超越十年的技能堆集,在亚毫米级内窥光学成像范畴具有多项专利技能,是一家集研制、出产和出售于一体的国家级高新技能企业。
现在已有多款产品进入注册申报和临床试验阶段,主推产品汗水管OCT设备瞄准我国商场心脏手术精准印象缺失的现状,全力推进高端医疗印象设备国产化。公司中心团队由来自清华大学、我国科学院的职业顶尖级科学家、工程师和医务人员组成,公司自成立以来获得国内多家风险投资基金合计4000余万元。
该公司研制的汗水管三维光学相干印象体系首要由光引擎主机和光学成像导管组成,导管直径0.86mm,打破了全球0.92mm的记载。
微光医疗旗下汗水管三维光学相干印象体系
(图片来历:微光医疗官网)
天津恒宇医疗科技有限公司是一家聚集于血管内腔印象学的创新式公司。该公司专心于汗水管OCT、血管内超声(IVUS)及血管内多模态成像的技能研制、出产和出售。
恒宇医疗经过技能堆集与技能协作,充沛把握了汗水管内窥OCT体系的中心技能,包含微型光学探头技能、内窥导管技能、高灵敏度干与仪体系、高速光学驱动器以及适用于汗水管OCT成像的中心算法,并申报了相关专利。与其他产品比较,具有扫描速度快,导管经过性好及适用于桡动脉操作等优势。
该公司将OCT与IVUS(血管内超声)技能结合,统筹高分辩率与成像深度,下降了了OCT+IVUS成像的价格。此外恒宇医疗还正在进行第二代汗水管OCT体系的开发。
恒宇医疗OCT+IVUS成像技能(图片来历:网络)
图湃印象是国内极少数一起具有扫频激光器、干与体系、数据收集卡等OCT体系中心组件规划研制才能的一家公司。从2017年起,图湃印象就连续与清华长庚医院、协和医院等闻名医疗机构展开了学术协作,不断打磨产品功用细节。图湃Sigma系列眼科OCT产品,是图湃印象全自主技能开发的国产扫频OCT。与上一代技能光谱OCT比较,扫频OCT具有扫描速度更快、成像深度更深的长处,患者体会更好,头绪膜成像更明晰等特色。据悉,该产品将在本年九月获得注册证并正式发布。
图湃印象旗下OCT产品Sigma-2000
(图片来历:网络)
依据《2018-2022年我国眼科OCT设备职业商场专题研讨评价陈述》(新思界工业研讨中心)显现,2013-2017年,我国眼科OCT设备职业供应规划不断增加,2013年我国眼科OCT设备供应规划为5.21亿元,到2017年增加到6.39亿元。
2018年我国OCT总装机量约为7500台,年出售量约为1500-2000台。增量商场方面,现在眼科OCT设备医院需求大概有两大特色:
1. 增加点多,一二级医院、私立医院及体检中心商场,正在快速扩张;
2. 更新换代快,三甲医院4-5年更新换代周期,二级医院6-7年更新换代周期。
在此布景下,业界估计2025年我国OCT设备总装机量将大于35000台,年出售量将大于6000台。
总结
光学相干断层扫描技能(OCT)运用光来代替超声波生成图画,获取人体安排的结构信息。该技能具有无害、无损伤,非介入,图画分辩率高且操作简略便携等长处,特别合适眼科查看及其他光学检测范畴,被称为“光学活检”,作为眼科确诊范畴的“金规范”。
现在国内眼科OCT商场95%的比例被进口品牌占有,处于肯定独占位置,Zeiss(卡尔蔡司)、Optovue、Topcon(拓普康)、Heidelberg(海德堡)四家公司具有最精细的光学配件和最先进的软件处理技能,杰出的产品质量和口碑协助他们近乎独占了整个商场。国产品牌正在开展,微光医疗、恒宇医疗和图湃印象别离是内窥镜OCT和眼科OCT的杰出代表。国产品牌产品质量和技能根本完成国产代替,但品牌口碑的树立和销路的拓宽是国产品牌需求面临和处理的最大问题。
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作者 小鸣yy | 修改 王卓逸 | 排版 墨非
