Method and Decision Support Subsystem for Mueller-Matrix Laser Polarization Diagnosis of Biological Tissues

Authors

  • N.I. Zabolotna Vinnytsia National Technical University
  • V.V. Sholota Vinnytsia National Technical University

DOI:

https://doi.org/10.31649/1681-7893-2022-43-1-43-52

Keywords:

decision support, biological tissue, Mueller-matrix diagnostics, fuzzy logic

Abstract

A method and decision support subsystem based on the principles of fuzzy logic for Mueller-matrix polarization diagnostics of biological tissues have been developed. On the basis of statistical, correlation and spectral analysis of invariant Muller-matrix images of biological tissues and their superpositions, informative signs of diagnosis are determined. Mathematical models of functions belonging to the "normal" and "pathology" states of the studied samples for the decisive rule in the system have been developed.

Author Biography

N.I. Zabolotna, Vinnytsia National Technical University

д.т.н., доцент, професор кафедри біомедичної інженерії та оптико-електронних систе

References

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

Alalia S., Vitkin A. Polarized light imaging in biomedicine: emerging Mueller matrix methodologies for bulk tissue assessment. Journal of Biomedical Optics. 2015. Vol. 20, No 6. 061104.

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. 2020.Vol. 11369. 113691S. P. 501-513.

Liu G. L., Li Y., Cameron B. D. Polarization-based optical imaging and processing techniques with application to the cancer diagnostics. Proc. of SPIE . 2002. Vol.4617. P. 208–220.

Metody i zasoby lazernoi poliarymetrii biolohichnykh tkanyn: monohrafiia / Ushenko O.H., Pavlov S.V., Zabolotna N.I. ta in. Vinnytsia: Edelveis, 2019. 269 s.

System of polarization phasometry of polycrystalline blood plasma networks in mammary gland pathology diagnostics / Zabolotna N. I. et al. Proc. SPIE. 2015. Vol. 9613. 961311.

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. 2020. Vol. 11369. 113691S.

Rotshtein, A., “Design and Tuning of Fussy IF – THEN Vuly for Medical Didicol Diagnosis. In Fuzzy and Neuro-Fuzzy Systems in Medicine,” USA, CRC-Press, pp. 235–295 (1998).

Processing and analysis of images in the multifunctional classification laser polarimetry system of biological objects / Zabolotna N.I. et all. Proc. SPIE . 2018. Vol. 10750. 107500N, P. 1-8.

Zabolotna N. I., Bisikalo O. V., Sholota V. V. Pidtrymka pryiniattia rishen v systemi poliaryzatsiinoi zobrazhalnoi diahnostyky histolohichnykh zriziv za analizom yikh parametriv anizotropii, Optyko-elektronni informatsiino-enerhetychni tekhnolohii. 2021. № 2 (40). P. 29–40.

Ushenko, V. A., Prysyazhnyuk, V. P., Dubolazov, O. V. et al., Mueller-matrix invariants of optical anisotropy of the bile polycrystalline films in the diagnosis of human liver pathologies / Ushenko V. A. et al. Proc. SPIE. 2015. Vol. 9599. 959920.

Intellectual Technologies in Medical Diagnosis, Treatment and Rehabilitation: monograph / [S. In Pavlov, O.G. Avrunin, S.M. Zlepko, E.V. Bodyanskyi, etc.]; edited by S. Pavlov, O. Avrunin. - Vinnytsia: PP "TD "Edelveiss and K", 2019. -260 p. ISBN 978-617-7237-59-3

Downloads

Abstract views: 57

Published

2022-12-28

How to Cite

[1]
N. Zabolotna and V. Sholota, “Method and Decision Support Subsystem for Mueller-Matrix Laser Polarization Diagnosis of Biological Tissues”, Опт-ел. інф-енерг. техн., vol. 43, no. 1, pp. 43–52, Dec. 2022.

Issue

Vol. 43 No. 1 (2022)

Section

Biomedical Optical And Electronic Systems And Devices

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.

License

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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).