光学相干断层扫描技术(光学相干层析技术，Optical Coherence tomography, OCT)是一种无创伤的光学成像技术，用于对样品产生实时的二维横截面图像和三维体积图像。这种结构基于样品内不同材料层的光反向散射产生微米级分辨率和毫米成像深度的图像，从而提供关于样品的结构信息。
图1 频域OCT工作原理图
太赫兹研究院创造性地开发了OCT-100在线药丸包衣厚度检测仪，填补了国内对制药过程包衣在线监测的空白。该仪器采用的是一种高效、无损的探测技术，可以实时地检测当前药丸的包衣厚度，从而有效地指导包衣机更加科学高效地进行药物制备工作，在生物医学、安全检测、医学制药等领域具有广阔的应用前景。
该检测仪主要是由一个快速且性能稳定的OCT系统组成，该系统包含密封光学和硬件系统的OCT主机以及用于系统控制的外部电脑或触摸屏。图2为OCT-100在线药丸包衣厚度检测仪，主机包括：光学系统、硬件系统和软件系统。采用宽带SLD作为光源，使用超高速的高分辨率光谱仪采集光谱信号。操作软件主要包括光源控制软件及数据采集软件。
图2 OCT-100在线药丸包衣厚度检测仪
表1、表2及表3分别为OCT-100在线药丸包衣厚度检测仪的整体参数、关键指标及主要功能。
表 1 OCT-100设备参数
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光学参数
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光源 |
超宽带SLD |
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输出光功率 |
>6 毫瓦 （前面板） |
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输出光纤接口 |
FC/APC 单模光纤 |
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探头工作距离 |
5 毫米 |
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光谱探测器 |
光栅光谱仪 |
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光谱范围 |
740nm-920nm |
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BScan图像 |
图像像素 |
1024*1000 |
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图像采集速率 |
>3 帧/秒 |
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信号动态范围 |
>40 dB |
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厚度分辨率 |
<20 um |
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使用环境 |
输入电压 |
220V AC |
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功耗 |
40 W max |
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网络/数据传输 |
USB 3.0 Micro-B |
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外形尺寸 |
300 mm(长） 300 mm（宽） 135 mm（高） |
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重量 |
8 Kg（不含电脑重量） |
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工作环境温度 |
-20°C ~ 55°C (-4° F~131°F) |
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工作环境湿度 |
20-80% RH |
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附件 |
配电脑，USB3.0数据线，探头，电源线 |
表2 OCT-100关键指标
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OCT-100关键指标参数 |
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轴向分辨率 |
< 10μm |
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横向分辨率 |
< 100μm |
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成像深度 |
> 1.0 mm |
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灵敏度 |
> 60 dB |
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光谱采集频率 |
120 kHz |
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包衣截面图输出频率 |
>1 fps |
表 3 OCT-100主要功能
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功能 |
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在线过程
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1. 在线监测制备中的包衣厚度变化 2. 在线高速OCT信号处理和图像识别 3. 实时更新制备中的包衣平均厚度 4. 实时输出包衣剖面图（采样率：>1 fps） |
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离线过程
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1. 绘制包衣厚度随时间变化图 2. 绘制包衣均匀度随时间变化图 3. 计算包衣监测采样率 4. 三维可视化包衣截面图的厚度变化 |
图3 为OCT-100在线药丸包衣厚度检测仪所得到的样品数据，从左至右分别为：药丸包衣细节放大图像、对应的顶点位置处AScan信号及原始光谱。
图3 药丸包衣细节放大图像及对应的顶点位置处AScan信号及原始光谱
产品优势：
针对性强
◆OCT-100针对药物制备过程中包衣厚度和包衣均匀性的检测而设计，可以实时地在线监测药丸包衣质量参数。
信噪比高
◆OCT-100所用的光学元件少，没有光栅或棱镜分光器，降低了光的损耗，而且通过干涉进一步增加了光的信号，因此得到较高的信噪比高。
◆由于OCT-100针对药物制备过程中包衣厚度和包衣均匀性的检测而设计，采用了针对此场景的高效算法，从而进一步提高了信噪比，进而得到更好的样品信息。
稳定快速
◆OCT-100在线药丸包衣厚度检测仪是一种高效、无损的探测技术，台式、便携式OCT-100在线药丸包衣厚度检测仪，满足不同应用场景的实际使用。
◆硬件、软件和数据库平台都可拓展、可定制，最大限度地满足用户实际应用
简单便携
◆配备专业光纤探头，可快速完成样品自动识别，操作方便，用户无需调节，电脑直接给出相应的药丸图像和参数信息。
◆高度集成、体积小巧，便于携带。
扩展性服务
◆拥有一批国际高水平的研发和技术支持团队，可根据用户的具体需求，开发出针对不同场景的OCT相关产品。
产品应用：
◆OCT技术具有无损伤、非介入、非接触、图像分辨率高的特点，广泛应用于光学检测、工业检测、医学、生物诊断检测、科学究等领域。眼科方面；
◆OCT可实现重要眼组织（角膜、晶状体、视网膜和脉络膜等）的活体三维成像；心血管方面；
◆OCT可实现內窥式冠动脉成像；小粥样斑块破裂、脂肪钙化斑状层、纤维动脉粥样斑块和正常动脉血管壁的精确检测和定量分析；皮肤方面；
◆OCT可以实现皮肤结构成像，分辨率可达15-20μm，深度可达1.5-2mm；血管造影方面；
◆OCT可以实现无标记三维微血管造影，获得组织内部血流灌注的三维活体成像；神经影像学方面；
◆OCT可广泛应用于发展神经生物学，视网膜神经成像，和图像引导手术修复周围神经的机理研究。工业应用方面；
◆OCT可以实现在线/离线高级材料的检测，硅和塑料微机电系统（MEMS）的检测，太阳能电池板的质量控制，复合材料（如涡轮叶片）的质量控制和微工程塑料原型零件的检测。
