Регрессионно-аналитический расчет характеристик переноса излучения при флуоресцентной диагностике биологических сред
https://doi.org/10.29235/1561-8323-2019-63-5-533-541
Аннотация
Представлено академиком В. А. Кульчицким
Предложен оперативный метод коррекции флуоресцентных изображений биологических сред на эффекты рассеяния и поглощения в них света. Для быстрых вычислений передаточной функции среды используется регрессионно-аналитическое описание светового поля в среде на длинах волн возбуждения и испускания флуоресценции. Необходимая информация о поглощательной способности среды извлекается из цветовой структуры ее изображения. Эффективность метода оценивается на изображениях фантомов биологической ткани, полученных по результатам Монте-Карло моделирования.
Об авторах
С. А. Лысенко
Институт природопользования, Национальная академия наук Беларуси
Россия
Россия
Лысенко Сергей Александрович - доктор физико-математических наук, доцент, заведующий центром, заместитель директора.
Ул. Ф. Скорины, 10, 220114, Минск
Э. С. Кашицкий
Институт физиологии, Национальная академия наук Беларуси
Россия
Россия
Кашицкий Эдуард Степанович - кандидат медицинских наук, доцент, ведущий научный сотрудник.
Ул. Академическая, 28, 220072, Минск
О. Л. Богданович
Универсальные технологии здоровья
Россия
Россия
Богданович Ольга Леонидовна - директор.
Ул. Притыцкого, 62-206, 220140, Минск
Список литературы
1. Propagation of Fluorescent Light / A. J. Welch [et al.] // Lasers. Surg. Med. - 1997. - Vol. 21, N 2. - P. 166-178. https:// doi.org/10.1002/(sici)1096-9101(1997)21:2%3C166::aid-lsm8%3E3.3.co;2-q
2. Analytical model to describe fluorescence spectra of normal and preneoplastic epithelial tissue: comparison with Monte Carlo simulations and clinical measurements / S. K. Chang [et al.] // J. Biomed. Opt. - 2004. - Vol. 9, N 3. - P. 511-522. https://doi.org/10.1117/1.1695559
3. Kokhanovsky, A. A. Radiative properties of optically thick fluorescent turbid media / A. A. Kokhanovsky // J. Opt. Soc. Am. A. - 2009. - Vol. 26, N 8. - P. 1896-1900. https://doi.org/10.1364/josaa.26.001896
4. Quantification of in vivo fluorescence decoupled from the effects of tissue optical properties using fiber-optic spectroscopy measurements / A. Kim [et al.] // J. Biomed. Opt. - 2010. - Vol. 15, N 6. - P. 067006-1-067006-12. https://doi.org/10.1117/1.3523616
5. Quantitative fluorescence imaging of protoporphyrin IX through determination of tissue optical properties in the spatial frequency domain / R. B. Saager [et al.] // J. Biomed. Opt. - 2011. - Vol. 16, N 12. - P. 126013-1-126013-5. https://doi.org/10.1117/1.3665440
6. Лысенко, С. А. Метод расчета характеристик световых полей в задачах оптической диагностики и персонифицированной терапии биологических тканей / С. А. Лысенко, М. М. Кугейко // Журн. прикл. спектр. - 2013. - Т. 80, № 2. - С. 273-280.
7. Skin optics / M. J. C. Van Gemert [et al.] // IEEE Trans. Biomed. Engin. - 1989. - Vol. 36, N 12. - P. 1146-1154. https://doi.org/10.1109/10.42108
8. Зеге, Э. П. Перенос изображения в рассеивающей среде / Э. П. Зеге, А. П. Иванов, И. Л. Кацев. - Минск, 1985. -327 с.
9. Liou, K. N. An introduction to atmospheric radiation. Second edition / K. N. Liou. - New York, London, 2002. - 583 p.
10. Optical properties of human skin, subcutaneous and mucous tissues in the wavelength range from 400 to 2000 nm / A. N. Bashkatov [et al.] // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2005. - Vol. 38, N 15. - P. 2543-2555. https://doi.org/10.1088/0022-3727/38/15/004
11. Optical properties of normal and cancerous human skin in the visible and near-infrared spectral range / E. Salomatina [et al.] // J. Biomed. Opt. - 2006. - Vol. 11, N 6. - P. 064026-1-064026-9. https://doi.org/10.11m.2398928
12. Меглинский, И. В. Моделирование спектров отражения оптического излучения от случайно-неоднородных многослойных сильно рассеивающих и поглощающих свет сред методом Монте-Карло / И. В. Меглинский // Квантовая электроника. - 2001. - Т. 31, № 12. - С. 1101-1107.
13. Лысенко, С. А. Количественная мультиспектральная эндоскопия слизистых оболочек / С. А. Лысенко, М. М. Ку-гейко // Измерит. техн. - 2013. - № 11. - С. 68-73.
14. Лысенко, С. А. Метод выделения кровеносных сосудов на трехцветных изображениях биотканей // Журн. прикл. спектр. - 2017. - Т. 84, № 3. - С. 419-427.
15. Optical properties of human stomach mucosa in the spectral range from 400 to 2000 nm: Prognosis for gastroenterology / A. N. Bashkatov [et al.] // Medical Laser Application. - 2007. - Vol. 22, N 2. - P. 95-104. https://doi.org/10.1016/).mla.2007.07.003
Рецензия
Просмотров: 999
Послать статью по эл. почте 