Picture system of polarization reproduction and analysis of orientation-phase parameters of two-layer biological tissues

Authors

  • N.I. Zabolotna Vinnytsia National Technical University
  • V.V. Sholota Vinnytsia National Technical University
  • H.G. Okarsyi Vinnytsia National Technical University

DOI:

https://doi.org/10.31649/1681-7893-2019-37-1-39-49

Keywords:

biological layer, two-layer biological tissue, reproduction and analysis of orientational-phase parameters, laser polarimetry, imaging system

Abstract

The architecture and algorithm of the laser system of polarimetry for the reproduction and analysis of the orientational-phase parameters of two-layer biological tissues have been developed. The validity of the method of differentiation of samples of a two-layer biological tissue on the basis of reproduction of the muiller-matrix images of the inner and outer layers of two-layer biological tissue is determined.

Author Biographies

N.I. Zabolotna, Vinnytsia National Technical University

д.т.н., професор, в.о. завідувача кафедри лазерної та оптикоелектронної техніки

V.V. Sholota, Vinnytsia National Technical University

студентка 3 курсу бакалаврату факультету комп’ютерних систем та автоматики

H.G. Okarsyi, Vinnytsia National Technical University

студент 4 курсу бакалаврату факультету комп’ютерних систем та автоматики

References

Angelo Pierangelo A. Ex-vivo characterization of human colon cancer by Mueller polarimetric imaging / Angelo Pierangelo, Abdelali Benali, Maria-Rosaria Antonelli, [et al.] // Optics Express. – 2011. – Vol. 19. – № 2. – P. 1582−1593.

Multispectral Mueller polarimetric imaging detecting residual cancer and cancer regression after neoadjuvant treatment for colorectal carcinomas/ A. ierangelo, S. Manhas S, A. Benali [et al.] // Journal of Biomedical Optics. – 2013. – Vol.18 (4). – 046014.

Alalia S. Polarized light imaging in biomedicine: emerging Mueller matrix methodologies for bulk tissue assessment / Sanaz Alalia, Alex Vitkin // Journal of Biomedical Optics. – 2015. – Vol. 20(6). – 061104.

Ghosh N. Tissue polarimetry: concepts, challenges, applications, and outlook / N. Ghosh, I.A. Vitkin // Journal of Biomedical Optics. – 2011. – V. 16, №11 – 110801.

Role of linear and circular polarization propertiers and effect of wavelength choice on differentiation between ex vivo normal and carcerous gasrtric samples / W. Wang W., L.G. Lim, S. Srivastava [et al.] // Journal of Biomedical Optics. – 2014. – Vol. 19 (40). – 046020.

Mueller matrix microscope: a quantitative tool to facilitate detections and fibrosis scorings of liver cirrhosis and cancer tissues / Ye Wang, Honghui He, Jintao Chang [et al.] // Journal of Biomedical Optics. – 2016. – Vol. 21(7). – 071112.

He H. Mapping local orientation of aligned fibrous scatterers for cancerous tissues using backscattering Mueller matrix imaging / H.He // Journal of Biomedical Optics. – 2014. – Vol. 19(10). – 106007.

Ex vivo characterization of normal and adenocarcinoma colon samples by Mueller matrix polarimetry / I. Ahmad, M. Ahmad; K. Khan [et al.] // Journal of Biomedical Optics. – 2015. – Vol. 20 (5). – 056012.

Maria Rosaria Antonelli. Biomedical applications of polarimetric imaging contrast. Initial studies for scattering media and human tissues. Medical Physics [physics.med-ph]. Ecole Polytechnique X, 2011. English. – Режим доступу: https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00652201

Tuchin V.V. Polarized light interaction with tissues / V.V. Tuchin // Journal of Biomedical Optics. – 2016. – Vol. 21. – №7 071114.

Savenkov S.N. Mueller-matrix characterization of biological tissues / S.N. Savenkov // Polarimetric Detection, Characterization and Remote Sensing. The Netherlands: Springer. – 2011. – P. 437 471.

Основи лазерної поляриметрії. Біологічні тканини людини / [Ушенко О.Г., Ушенко Ю.О., Томка Ю.Я. та ін.]; під ред. О.Г. Ушенка. – Чернівці: Чернівецький нац. ун-т, 2010. – 588 с.

Основи лазерної поляриметрії. Біологічні рідини / [Ушенко О.Г., Бойчук Т.М., Дуболазов О.В. та ін.]; під ред. О.Г. Ушенка, Т.М. Бойчука – Чернівці: Чернівецький нац. ун-т, 2011. – 656 с.

Лазерна поляризаційна морфологія біологічних тканин: статистичний і фрактальний підходи / [Ушенко О.Г., Пішак В.П., Ангельський О.В., Ушенко Ю.О.]. – Чернівці: Колір – Друк, 2007. – 341 с.

A fractal and statistic analysis of Mueller-matrix images of phase inhomogeneous layers / Y.A. Ushenko, A.V. Dubolazov, A.O. Karachevtcev, N.I. Zabolotna // Proc. SPIE. – 2011. – Vol. 8134. – P. 81340P.

Evolution of statistic moments of 2D-distributions of biological liquid crystal net Mueller matrix elements in the process of their birefringent structure changes / A.G. Ushenko, I.Z. Misevich, V. Istratiy [et al.] // Advances in Optical Technologies. – 2010. – Vol. 2010. – 423145.

Ushenko Y.A. Phase maps of polycrystalline human biological fluids networks: statistical, correlation, and fractal analysis / Y.A. Ushenko // Opto-electron. Rev.– 2011. – № 19(3). – P. 333−339.

Diagnostics of structure and physiological state of birefringent biological tissues: statistical, correlation and topological approaches / Y.A. Ushenko, T.M. Boychuk, V.T. Bachynsky, O.P. Mincer // Handbook of Coherent-Domain Optical Methods. – New York: Springer Science+Business Media – 2013. – P. 107-148.

Пересунько А.П. Лазерная дифференциальная диагностика гладкомышечных опухолей матки. / А.П. Пересунько // Клінічна та експериментальна патологія. – 2013. – Т. 1. – №1(39). – С. 125−128.

Zabolotna N.I. Principals and methods of Mueller-matrix tomography of multilayer biological tissues / N.I. Zabolotna, I.V. Musiichuk // Proc. SPIE. – 2011. − Vol. 8338. – 833810; doi: 10.1117/12.920930.

Zabolotna N.I. A multifunctional automated system of 2D laser polarimetry of biological tissues / N.I. Zabolotna, K.O. Radchenko // Proc. SPIE. – 2014. – Vol. 9205. – 92050V; doi: 10.1117/12.2062140.

Заболотна Н.І. Метод поляризаційного відтворення оптико-анізотропної структури підповерхневого шару двошарової біотканини та система для його реалізації / Н.І. Заболотна // Оптоелектронні інформаційні технології «Фотоніка ОДС-12»: VI Міжнар. наук. – практ. конф., 1-4 жовтня 2012 р.: зб. тез допов. – Вінниця: ПП «ТД «Едельвейс і К», 2012. – С. 114

Заболотна Н.І. Аналітичні основи двовимірної мюллер-матричної томографії оптично товстих багатошарових біологічних тканин. Кореляційний і фрактальний підходи / Н.І. Заболотна // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. – 2010. – №2. – С. 157−163.

Королюк И.П. Доказательна радиология: основные принципы и подходы к ее реализации / И.П. Королюк // Радиология - практика. – 2007. – №5. – С. 7−21.

Юнкеров В.И., Григорьев С.Г. Математико-статистическая обработка данных медицинских исследований. – СПб.: ВМедА, 2002. – 266 с.

Downloads

Abstract views: 312

Published

2019-11-18

How to Cite

[1]
N. Zabolotna, V. Sholota, and H. Okarsyi, “Picture system of polarization reproduction and analysis of orientation-phase parameters of two-layer biological tissues”, Опт-ел. інф-енерг. техн., vol. 37, no. 1, pp. 39–49, Nov. 2019.

Issue

Section

Biomedical Optical And Electronic Systems And Devices

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.