АНАЛІЗ ОПТИЧНИХ І ПОЛЯРИЗАЦІЙНО-КОРЕЛЯЦІЙНИХ ПРИЛАДІВ І СИСТЕМ ДЛЯ ДІАГНОСТИКИ ФАЗОВО- НЕОДНОРІДНОЇ СТРУКТУРИ ШАРІВ БІОЛОГІЧНИХ ТКАНИН І РІДИН
Keywords:
оптична діагностика, біологічні шари, мікроскопи, оптична когерентна томографія, автоматизований поляриметр, статистичний, кореляційний, фрактальний аналізAbstract
Проаналізовано основні типи біологічних двовимірних мікроскопів та вимірювальних оптичних пристроїв , систем оптичної когерентної томографії та лазерної поляриметрії для діагностики структури шарів біологічних тканин за окремими критеріями ефективності. Встановлена актуальність розвитку автоматизованих систем багатофункціональної Мюллер- матричної поляриметрії багатошарових біологічних об’єктів із статистичним, кореляційним та фрактальним аналізом одержаних даних з метою отримання діагностичних критеріїв.References
1. Оптическая биомедицинская диагностика: [ в 2 т.]. Т.1/ Пер. с англ. под. ред. В.В. Тучина. – М.: Физматлит, 2007. – 560 с.
2. Тужанський С.Є. Системи лазерної відео - поляриметрії для автоматизованого контролю параметрів неоднорідних біотканин: [монографія] / С.Є. Тужанський, Г.Л. Лисенко. – Вінниця: ВНТУ, 2011. – 156 с.
3. Основи лазерної поляриметрії. Ч.1: Біологічні тканини людини / [ Ушенко О.Г., Ушенко Ю.О., Томка Ю.Я. та ін.]; під ред. О.Г.Ушенко . – Чернівці: Чернів. нац. ун-т, 2010. – 588 с.
4. Микроскоп Альтами БИО 1: Биологические, лабораторные или медицинские микроскопы Альтами [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://altami.ru/microscopes/biologoical/digi/altami_BIO1.html#tabset-1.
5. Микроскоп Konus Infinity-2: Astro Scope - Микроскопы KONUS [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://www.astroscope.com.ua/mikroskop_konus_infinity-2/4101.htm.
6. Микроскоп Delta Optical Evolution 100: Astro Scope - Микроскопы DELTA OPTICAL [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://astroscope.com.ua/mikroskop_delta_optical_evolution_100/1115.htm
7. Лазерный фазовый интерференционный микроскоп МИМ-2.1: ГНЦ ФГУП “Исследовательский центр имени М. В. Келдыша” – Отдел нанотехнологий [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://www.nanokerc.ru/node/20.
8. Steindorff S1100 Binocular Phase Microscope: New York Microscope Company -Phase Contrast Microscopes [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://microscopeinternational.com/Steindorff-S1100-Binocular-Phase- icroscope?keyword=phase%20microscope&description=1.
9. Accu-scope 3000 LED Phase Series: New York Microscope Company -Phase Contrast Microscopes [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний :
10. http://microscopeinternational.com/Accu-scope-3000-LED-Phase-Series-with-Slider-Phase.
11. Микроскоп Альтами ПОЛАР 1: Поляризационные цифровые микроскопы Альтами [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://altami.ru/microscopes/polarizing/digi/altami_polar1.html#tabset-2.
12. Микроскоп MC 300 POL: ИнтерМед - Микроскопы MICROS (Австрия) [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://intermed.ua/catalog/a-108.html.
13. Поляризационный микроскоп БИОМЕД 5П: Октанта - Поляризационные микроскопы. Модельный ряд [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://www.oktanta.ru/goods.html/catalog.html%3Frazd%3D109.
14. Ванюрихин А.И. Оптико-электронные поляризационные устройства / А.И. Ванюрихин, В.П.
Герчановская. – К. : Техніка, 1984. – 160 с.
15. Pravdin A.B. Polarized collimated tomography for biomedical diagnostics /A.B. Pravdin, S. P. Chernova , V.V. Tuchin // Coherence-domain methods in biomedical science and clinical applications : Proceeding of SPIE. - Bellingham, 1997. – Vol.2981. – P.230-234.
16. Fercher A.F. In-vivo optical coherence tomography/ A.F. Fercher, C.K. Hitzenberg, W. Drexler, G. Kamp, and H. Sattman. // Amer. J. Ophthalmol. – 1993. – Vol. 116. – P.113-114.
17. Schmitt J.M. Optical coherence tomography of a dense tissue: statistics of attenuation and backscattering/ J.M. Schmitt, A. Knüttel, M. Yadlowsky, and R.F. Bonner. // Phys. Med. Biol. – 1994.
– Vol.42. – P.1427-1439.
18. Fujimoto J.G. Optical biopsy and imaging using optical coherence tomography / J.G. Fujimoto, M.E. Brezinski, G.J. Tearney [et.al.] // Nature Med. – 1995. – Vol.1. – P. 970-972.
19. Schmitt J.M. Subsurface imaging of living skin with optical coherence tomography / J.M. Schmitt, M. Yadlowsky, and R.Bonner, // Dermatology. - 1995. –Vol.191. – P. 93-98.
20. Wang R.K. High resolution optical tomographic imaging of soft biological tissues / R.K. Wang and J.B. Elder // Laser Physics. – 2002. – Vol.12. – P. 611-616.
21. Brezinski M. E. Optical coherence tomography: high resolution imaging in nontransparent tissue / M.E. Brezinski and J.G. Fujimoto // IEEE J. Select. Tops Quant. Electr. – 1999. – Vol.5. – P. 1185 –1192.
22. Zagainova E.V. In vivo optical coherence tomography feasibility for bladder disease / E.V. Zagainova,
O.S. Strelzova, N.D. Gladkova, // J. Urology . – 2002. – Vol.167. – P. 1492 – 1497.
23. Kovalevicz A.M. Ultrahigh resolution optical coherence tomography using a superluminescent light source /A.M. Kovalevicz, T. Ko, I. Hartl [et.al.] // Opt. Express. – 2002. – Vol. 10. – P. 349-353.
24. Boer J.F. Review of polarization sensitive optical coherence tomography and Stokes vector determination / J.F. de Boer and T.E. Milner. // J. Biomed. Opt. – 2002. – V.7. – P.359-371.
25. Boer J.F. Two dimensional birefringence imaging in biological tissue using phase and polarization sensitive optical coherence tomography /J.F. de Boer, T.E. Milner and J.S. Nelson. // in Trends in Optics and Photonics (TOPS): Advances in Optical Imaging and Photon Migration. – OSA, Washington, DC, 1998.
26. Jiao S. Fiber-based polarization-sensitive Mueller matrix optical coherence tomography with continuous source polarization modulation /Shuliang Jiao, Milos Todorovic, George Stoica, and Lihong V. Wang // Appl. Optics. – 2005. – Vol.44. - P. 5463-5467.
27. Yamanari M. Birefringence measurement of retinal nerve fiber layer using polarization-sensitive spectral domain optical coherence tomography with Jones matrix based analysis/ Masahiro Yamanari, Masahiro Miura, Shuichi Makita, Toyohito Yatagai, Yoshiaki Yasuno // Proc. SPIE. - 2007. - Vol. 6429. - P. 496-505.
28. Шутов А. М. Методы оптической астрополяриметрии / Альберт Михайлович Шутов. — М.: КомКнига, 2006. — 232 с.
29. Пат. 22604 Україна, МПК G 01 G 4/00. Лазерний автоматичний поляриметр зображень / Савенков С. М., Оберемок Є. А., Тужанський С. Є., Клімов О. С. — № u 2006 12680; заявл. 01.12.2006; опубл. 25.04.2007, Бюл. № 5.
30. Крупич О. М. Поляриметрія зображення неоднорідних анізотропних об’єктів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. фіз.-мат. наук: спец. 01.04.05 “Оптика, лазерна фізика” / О. М. Крупич. — Львів, 2002. — 20 с.
31. Tuzhanskyy S. Y. Methods and means of polarization parameter control in biotissue imaging polarimetry / S. Y. Tuzhanskyy // Polarization Science and Remote Sensing III, ed. By Joseph A. Shaw, J. Scot Tyo, Proc. of SPIE. — 2007. — Vol. 6682, 668212. — P. 1—10.
32. Основи лазерної поляриметрії. Біологічні рідини / [ Ушенко О.Г., Бойчук Т.М., та ін.]; під ред.
О.Г.Ушенко . – Чернівці: Чернів. нац. ун-т, 2011. – 656 с.
33. Ushenko Yu. A. A fractal and statistic analysis of Mueller-matrix images of phase inhomogeneous layers / Ushenko Yu. A.; A. V. Dubolazov; A. O. Karachevtcev; N. I. Zabolotna // Proceedings SPIE. – 2011. – Vol. 8134. – P81340P4.
34. Ушенко О.Г. Мюллер-матрична двовимірна томографія багатошарових полікристалічних мереж
біологічних тканин і рідин / О.Г.Ушенко, Н.І.Заболотна // Оптико-електронні інформаційно- енергетичні технології.-2010. - №2(20). –С.156-162.
35. Заболотна Н.І. Аналітичні основи двовимірної Мюллер-матричної томографії оптично товстих багатошарових біологічних тканин. Кореляційний і фрактальний підходи //Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах (м. Хмельницький). -2010. - №2. – С.157-163.
2. Тужанський С.Є. Системи лазерної відео - поляриметрії для автоматизованого контролю параметрів неоднорідних біотканин: [монографія] / С.Є. Тужанський, Г.Л. Лисенко. – Вінниця: ВНТУ, 2011. – 156 с.
3. Основи лазерної поляриметрії. Ч.1: Біологічні тканини людини / [ Ушенко О.Г., Ушенко Ю.О., Томка Ю.Я. та ін.]; під ред. О.Г.Ушенко . – Чернівці: Чернів. нац. ун-т, 2010. – 588 с.
4. Микроскоп Альтами БИО 1: Биологические, лабораторные или медицинские микроскопы Альтами [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://altami.ru/microscopes/biologoical/digi/altami_BIO1.html#tabset-1.
5. Микроскоп Konus Infinity-2: Astro Scope - Микроскопы KONUS [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://www.astroscope.com.ua/mikroskop_konus_infinity-2/4101.htm.
6. Микроскоп Delta Optical Evolution 100: Astro Scope - Микроскопы DELTA OPTICAL [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://astroscope.com.ua/mikroskop_delta_optical_evolution_100/1115.htm
7. Лазерный фазовый интерференционный микроскоп МИМ-2.1: ГНЦ ФГУП “Исследовательский центр имени М. В. Келдыша” – Отдел нанотехнологий [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://www.nanokerc.ru/node/20.
8. Steindorff S1100 Binocular Phase Microscope: New York Microscope Company -Phase Contrast Microscopes [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://microscopeinternational.com/Steindorff-S1100-Binocular-Phase- icroscope?keyword=phase%20microscope&description=1.
9. Accu-scope 3000 LED Phase Series: New York Microscope Company -Phase Contrast Microscopes [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний :
10. http://microscopeinternational.com/Accu-scope-3000-LED-Phase-Series-with-Slider-Phase.
11. Микроскоп Альтами ПОЛАР 1: Поляризационные цифровые микроскопы Альтами [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://altami.ru/microscopes/polarizing/digi/altami_polar1.html#tabset-2.
12. Микроскоп MC 300 POL: ИнтерМед - Микроскопы MICROS (Австрия) [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://intermed.ua/catalog/a-108.html.
13. Поляризационный микроскоп БИОМЕД 5П: Октанта - Поляризационные микроскопы. Модельный ряд [Електронний ресурс] – Режим доступу вільний : http://www.oktanta.ru/goods.html/catalog.html%3Frazd%3D109.
14. Ванюрихин А.И. Оптико-электронные поляризационные устройства / А.И. Ванюрихин, В.П.
Герчановская. – К. : Техніка, 1984. – 160 с.
15. Pravdin A.B. Polarized collimated tomography for biomedical diagnostics /A.B. Pravdin, S. P. Chernova , V.V. Tuchin // Coherence-domain methods in biomedical science and clinical applications : Proceeding of SPIE. - Bellingham, 1997. – Vol.2981. – P.230-234.
16. Fercher A.F. In-vivo optical coherence tomography/ A.F. Fercher, C.K. Hitzenberg, W. Drexler, G. Kamp, and H. Sattman. // Amer. J. Ophthalmol. – 1993. – Vol. 116. – P.113-114.
17. Schmitt J.M. Optical coherence tomography of a dense tissue: statistics of attenuation and backscattering/ J.M. Schmitt, A. Knüttel, M. Yadlowsky, and R.F. Bonner. // Phys. Med. Biol. – 1994.
– Vol.42. – P.1427-1439.
18. Fujimoto J.G. Optical biopsy and imaging using optical coherence tomography / J.G. Fujimoto, M.E. Brezinski, G.J. Tearney [et.al.] // Nature Med. – 1995. – Vol.1. – P. 970-972.
19. Schmitt J.M. Subsurface imaging of living skin with optical coherence tomography / J.M. Schmitt, M. Yadlowsky, and R.Bonner, // Dermatology. - 1995. –Vol.191. – P. 93-98.
20. Wang R.K. High resolution optical tomographic imaging of soft biological tissues / R.K. Wang and J.B. Elder // Laser Physics. – 2002. – Vol.12. – P. 611-616.
21. Brezinski M. E. Optical coherence tomography: high resolution imaging in nontransparent tissue / M.E. Brezinski and J.G. Fujimoto // IEEE J. Select. Tops Quant. Electr. – 1999. – Vol.5. – P. 1185 –1192.
22. Zagainova E.V. In vivo optical coherence tomography feasibility for bladder disease / E.V. Zagainova,
O.S. Strelzova, N.D. Gladkova, // J. Urology . – 2002. – Vol.167. – P. 1492 – 1497.
23. Kovalevicz A.M. Ultrahigh resolution optical coherence tomography using a superluminescent light source /A.M. Kovalevicz, T. Ko, I. Hartl [et.al.] // Opt. Express. – 2002. – Vol. 10. – P. 349-353.
24. Boer J.F. Review of polarization sensitive optical coherence tomography and Stokes vector determination / J.F. de Boer and T.E. Milner. // J. Biomed. Opt. – 2002. – V.7. – P.359-371.
25. Boer J.F. Two dimensional birefringence imaging in biological tissue using phase and polarization sensitive optical coherence tomography /J.F. de Boer, T.E. Milner and J.S. Nelson. // in Trends in Optics and Photonics (TOPS): Advances in Optical Imaging and Photon Migration. – OSA, Washington, DC, 1998.
26. Jiao S. Fiber-based polarization-sensitive Mueller matrix optical coherence tomography with continuous source polarization modulation /Shuliang Jiao, Milos Todorovic, George Stoica, and Lihong V. Wang // Appl. Optics. – 2005. – Vol.44. - P. 5463-5467.
27. Yamanari M. Birefringence measurement of retinal nerve fiber layer using polarization-sensitive spectral domain optical coherence tomography with Jones matrix based analysis/ Masahiro Yamanari, Masahiro Miura, Shuichi Makita, Toyohito Yatagai, Yoshiaki Yasuno // Proc. SPIE. - 2007. - Vol. 6429. - P. 496-505.
28. Шутов А. М. Методы оптической астрополяриметрии / Альберт Михайлович Шутов. — М.: КомКнига, 2006. — 232 с.
29. Пат. 22604 Україна, МПК G 01 G 4/00. Лазерний автоматичний поляриметр зображень / Савенков С. М., Оберемок Є. А., Тужанський С. Є., Клімов О. С. — № u 2006 12680; заявл. 01.12.2006; опубл. 25.04.2007, Бюл. № 5.
30. Крупич О. М. Поляриметрія зображення неоднорідних анізотропних об’єктів: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. фіз.-мат. наук: спец. 01.04.05 “Оптика, лазерна фізика” / О. М. Крупич. — Львів, 2002. — 20 с.
31. Tuzhanskyy S. Y. Methods and means of polarization parameter control in biotissue imaging polarimetry / S. Y. Tuzhanskyy // Polarization Science and Remote Sensing III, ed. By Joseph A. Shaw, J. Scot Tyo, Proc. of SPIE. — 2007. — Vol. 6682, 668212. — P. 1—10.
32. Основи лазерної поляриметрії. Біологічні рідини / [ Ушенко О.Г., Бойчук Т.М., та ін.]; під ред.
О.Г.Ушенко . – Чернівці: Чернів. нац. ун-т, 2011. – 656 с.
33. Ushenko Yu. A. A fractal and statistic analysis of Mueller-matrix images of phase inhomogeneous layers / Ushenko Yu. A.; A. V. Dubolazov; A. O. Karachevtcev; N. I. Zabolotna // Proceedings SPIE. – 2011. – Vol. 8134. – P81340P4.
34. Ушенко О.Г. Мюллер-матрична двовимірна томографія багатошарових полікристалічних мереж
біологічних тканин і рідин / О.Г.Ушенко, Н.І.Заболотна // Оптико-електронні інформаційно- енергетичні технології.-2010. - №2(20). –С.156-162.
35. Заболотна Н.І. Аналітичні основи двовимірної Мюллер-матричної томографії оптично товстих багатошарових біологічних тканин. Кореляційний і фрактальний підходи //Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах (м. Хмельницький). -2010. - №2. – С.157-163.
Downloads
-
PDF (Українська)
Downloads: 321
Abstract views: 359
How to Cite
[1]
N. I. Zabolotna, O. H. Ihnatenko, K. O. Radchenko, and A. K. Krasnoshchoka, “АНАЛІЗ ОПТИЧНИХ І ПОЛЯРИЗАЦІЙНО-КОРЕЛЯЦІЙНИХ ПРИЛАДІВ І СИСТЕМ ДЛЯ ДІАГНОСТИКИ ФАЗОВО- НЕОДНОРІДНОЇ СТРУКТУРИ ШАРІВ БІОЛОГІЧНИХ ТКАНИН І РІДИН”, Опт-ел. інф-енерг. техн., vol. 24, no. 2, pp. 95–107, Oct. 2013.
Issue
Section
Biomedical Optical And Electronic Systems And Devices
License
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).
