OCTは超音波診断と顕微鏡と同様な特徴を有する。

超音波診断

超音波診断の特徴は、0.1 ~1 mmの深さ分解能を有し、その幅は使用する超音波(3 ~40 MHz)に依存する。この波長域は、生体の吸収が低く生体のより深い部分の信号を取得することができる。一方で、従来装置よりも高周波数の超音波診断装置が近年研究され、血管内イメージングなどに応用されている。その際の分解能は、15 μm~20 μm、周波数は100 MHzまでに到る。しかし、高周波になると生体中で強く散乱・吸収されるため測定深さは数mmに制限される。

顕微鏡

顕微鏡と共焦点顕微鏡は非常に高分解能を実現した画像技術である。画像は主に表面二次元で構築し、平面像を奥行きに重ねることで3次元像を構築することもできる。分解能は、回折限界によって制限され、測定深さは、光散乱によって信号と画像のコントラストが劣化することで制限される。大抵の生体サンプルでは、数百μmに制限される。

光コヒーレンストモグラフィ(OCT)

OCTは、これら超音波と顕微鏡の特徴の間にその特性を有する画像構築技術だということができる。OCTの奥行き分解能は、使用する光源の半値全幅(FWHM:Full Width Half Maximum)によって決まる。近年のOCTでは、1 ~ 15 μm程度の分解能が報告されている。高分解能の特性によって、細胞形態学を可視化することができる。

断層計測法におけるOCT の位置づけ

図1 に断層計測法におけるOCT の位置付けを示す。横軸は深度、縦軸は分解能である。また、表1にはそれぞれの装置の深度と分解能以外の特徴をまとめた。

断層計測法におけるOCTの位置づけ

図1 断層計測法におけるOCTの位置づけ

表1 各種断層計測法の種類
項目 観察原理 時間分解能 安全性 コスト
X線CT X線透過率 約10秒 × ~数億円
MRI 核磁気 数10秒 ~数億円
超音波CT 超音波の反射率 ~数千万円
OCT 光の屈折率 1秒以下 ~数千万円