Лазерна система та метод трихвильового картографування та аналізу поляризаційних зображень біологічних шарів у диференціації фізіологічних станів біооб’єктів
DOI:
https://doi.org/10.31649/1681-7893-2026-51-1-149-159Ключові слова:
лазерна система, трихвильова поляриметрія, біологічний шар, візуалізація, аналіз зображень, диференціація фізіологічних станів, середовище LabVIEW, алгоритм Random ForestАнотація
Удосконалено метод та лазерну систему поляризаційного картографування біологічних шарів за рахунок застосування багатохвильового підходу та багатопараметричного аналізу координатних розподілів азимутів і еліптичностей. На основі статистичного та автокореляційного аналізу виміряних мап гістологічних зрізів дерми шкіри (групи «папілома» та «меланома») визначено об'єктивні інформативні ознаки оптичної анізотропії. За отриманим комплексним масивом ознак виконано автоматичну бінарну класифікацію фізіологічних станів зразків на базі ансамблевого алгоритму машинного навчання Random Forest. Розширено функціональні можливості системи лазерної поляриметрії БТ за рахунок введення третього напівпровідникового лазера в блок поляризаційного опромінення в комплексі із модернізацією бінарного класифікатора при диференціації станів «меланома»-«папілома» дерми шкіри.
Посилання
Ghosh, N. and Vitkin, I. A., “Tissue polarimetry: concepts, challenges, applications, and outlook,” Journal of Biomedical Optics 16(11), 110801 (2011).
Ushenko, Yu. A., Dubolazov, O. V., and Karachevtsev, A. O., “Statistical Structure of Skin Derma Mueller Matrix Images in the Process of Cancer Changes,” Optical Memory and Neural Networks (Information Optics) 20(2), 145-154 (2011).
Alalia, S. and Vitkin, A., “Polarized light imaging in biomedicine: emerging Mueller matrix methodologies for bulk tissue assessment,” Journal of Biomedical Optics 20(6), 061104 (2015).
Zabolotna N.I., Okarskyi H.H., “Systema avtomatyzovanoi dvokhvylevoi miuller-poliarymetrii dlia otsiniuvannia anizotropnoi struktury histolohichnykh zriziv,” Optyko-elektronni informatsiino-enerhetychni tekhnolohii. №39(1). S. 27–37. (2020).
He C. et al., “Polarisation optics for biomedical and clinical applications: a review,” Light: Science & Applications ,10:194 (2021) https://doi.org/10.1038/s41377-021-00639-x.
Pierangelo, A., Manhas, S., Benali, A. et al., “Multispectral Mueller polarimetric imaging detecting residual cancer and cancer regression after neoadjuvant treatment for colorectal carcinomas,” Journal of Biomedical Optics 18(4), 046014 (2013).
Shvydiuk, O.S., Zabolotna, N.I., “Analysis of methods and systems for multiwavelength polarimetric diagnostics of biological layers,” Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології №48(2). С. 183–189. (2024).
Zabolotna N.I., Okarskyi H.H., “Systema avtomatyzovanoi dvokhvylevoi miuller-poliarymetrii dlia otsiniuvannia anizotropnoi struktury histolohichnykh zriziv,” Optyko-elektronni informatsiino-enerhetychni tekhnolohii. №39(1). S. 27–37. (2020).
Zabolotna, N. I., Sholota, V. V., Okarskyi, H. H., “Methods and systems of polarization reproduction and analysis of the biological layers structure in the diagnosis of pathologies,” Proc. SPIE. 11369, 113691S.
Sholota, V.V., “Analiz metodiv pidtrymky pryiniattia rishen v systemakh poliaryzatsiinoi introskopii biolohichnykh tkanyn ta ridyn,” Optyko-elektronni informatsiino-enerhetychni tekhnolohii. № 49(1). S. 185-192. (2025).
##submission.downloads##
-
pdf
Завантажень: 0
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
