網膜の超高解像度フーリエドメインOCTイメージングでの分散の不一致の抽出と補償の不一致

網膜の超高解像度フーリエドメイン光コヒーレンス断層撮影（OCT）イメージングの分散ミスマッチを抽出するための数値的アプローチを提示します。この方法は、Shack-Hartmannの波面センサーとの類推に基づいています。光学イメージングの異常とスペクトル /フーリエドメインOCTの分散ミスマッチの式との間の数学的類似性を活用することにより、シャックハートマンの原理は、2次元傍軸波波動機空間（または空間ドメインのX-Y平面）から1人に拡張できます。 - 次元波数空間（または空間ドメインのz軸）。網膜のOCTイメージングの場合、網膜神経線維層（RNFL）、視細胞内および外側セグメント接合部（IS/OS）、または網膜色素上皮近くのすべての網膜層（RPE）などの異なる網膜層の場合は、軸方向のポイントソースビーコンとして使用され、異常特性評価のための従来の2次元シャックハートマン波面センサーで使用されるポイントソースビーコンに類似しています。適応光学系で使用されるシャックハートマンの波面センサーに影響を与える光学イメージングにおけるスペックル現象に関する微妙さも、このアプリケーションで同様に発生します。このアプローチを使用して、スペクトル /フーリエドメインOCT網膜イメージングの分散ミスマッチを数値的に抽出し、数値分散補償に使用して、よりシャープな超高解像度OCT画像を生成することができます。

We present a numerical approach to extract the dispersion mismatch in ultrahigh-resolution Fourier domain optical coherence tomography (OCT) imaging of the retina. The method draws upon an analogy with a Shack-Hartmann wavefront sensor. By exploiting mathematical similarities between the expressions for aberration in optical imaging and dispersion mismatch in spectral / Fourier domain OCT, Shack-Hartmann principles can be extended from the two-dimensional paraxial wavevector space (or the x-y plane in the spatial domain) to the one-dimensional wavenumber space (or the z-axis in the spatial domain). For OCT imaging of the retina, different retinal layers, such as the retinal nerve fiber layer (RNFL), the photoreceptor inner and outer segment junction (IS/OS), or all the retinal layers near the retinal pigment epithelium (RPE) can be used as point source beacons in the axial direction, analogous to point source beacons used in conventional two-dimensional Shack-Hartman wavefront sensors for aberration characterization. Subtleties regarding speckle phenomena in optical imaging, which affect the Shack-Hartmann wavefront sensor used in adaptive optics, also occur analogously in this application. Using this approach and carefully suppressing speckle, the dispersion mismatch in spectral / Fourier domain OCT retinal imaging can be successfully extracted numerically and used for numerical dispersion compensation to generate sharper, ultrahigh-resolution OCT images.