Analysis of methods and systems for multiwavelength polarimetric diagnostics of biological layers

Authors

  • О.S. Shvydiuk Vinnytsia National Technical University
  • N.I. Zabolotna Vinnytsia National Technical University

DOI:

https://doi.org/10.31649/1681-7893-2024-48-2-183-189

Keywords:

methods and systems of multiwavelength polarimetry, biological tissue, optical diagnostics, Mueller matrix images

Abstract

The modern methods and means of multiwavelength laser polarimetry of biological layers are analysed, their advantages and disadvantages are determined. On the basis of the analysed data, approaches to the improvement of laser polarimetric diagnostics systems are formulated.

Author Biographies

О.S. Shvydiuk, Vinnytsia National Technical University

postgraduate

N.I. Zabolotna, Vinnytsia National Technical University

D.Sc., Professor

References

Ghosh N. Tissue polarimetry: concepts, challenges, applications, and outlook. Journal of Biomedical Optics. 2011. Vol. 16, no. 11. P. 110801.

Alali 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. P. 061104.

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

Polarization optics for biomedical and clinical applications: a review / C. He et al. Light Sci Appl. 2021. Vol. 10, No 194. URL: https://www.nature.com/articles/s41377-021-00639-x.

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. Proceedings of SPIE. 2020. Vol. 11369, 113691S. P. 501-513.

Заболотна Н.І., Павлов С.В., Шолота В.В. Моделі, методи та системи лазерної поляриметрії плазми крові для діагностики молочних залоз : монографія. Вінниця, 2024. 145 с.

Ushenko Yu. A., Dubolazov O. V., Karachevtsev A.O. Statistical structure of skin derma Mueller matrix images in the process of cancer changes. Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2011. № 20(2). P. 145154.

Zabolotna N., Sholota V., Satymbekov M., Komada P. Azimuthally invariant system of Mueller-matrix polarization diagnosis of biological layers with fuzzy logical methods of decision-making. Proceedings of SPIE. 2022. Vol. 12476, 1247608.

System of polarization mapping and intellectual analysis of Mueller matrix invariants of biological layers in the assessment of pathologies / Zabolotna N. et. al. Proc. SPIE. 2023. Vol. 12985. 129850Q.

Ushenko V.A., Dubolazov O.V., Karachevtev A.O. Two wavelength Mueller matrix reconstruction of blood plasma films polycrystalline structure in diagnostics of breast cancer. Applied Optics. 2014. Vol. 53, Issue 10. P. B128B139.

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

Заболотна Н.І., Шолота В.В. Двохвильова поляриметрична система відтворення та оцінювання анізотропії та дихроїзму плівок жовчі при діагностиці патологій. Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. 2023. №2. С.93–99.

Заболотна Н.І., Шолота В.В., Колівошко А.І. Аналіз методів та систем лазерної поляриметрії для відтворення анізотропних параметрів біологічних шарів. Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. 2018. №2 (36). С. 60–71.

Sampaio P., Lopez-Antuña M., F. Storni, J. Wicht, G. Sökeland, M. Wartenberg, et al. Müller matrix polarimetry for pancreatic tissue characterization / Sampaio P. et al. Scientific Reports. 2023. Vol. 13. 16417.

Ex vivo Mueller polarimetric imaging of the uterine cervix: a first statistical evaluation / J. Rehbinder et. al. Journal of Biomedical Optics. 2016. Vol. 21(7), 071113-071113.

Заболотна Н. І., Окарський Г.Г. Система автоматизованої двохвилевої мюллер-поляриметрії для оцінювання анізотропної структури гістологічних зрізів. Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. 2020. № 1. С. 27-37.

Заболотна Н.І., Локотей Д.Ю., Олійниченко Б.П. Інтелектуалізована система поляризаційного картографування плівок плазми крові у діагностиці онкологічного стану молочних залоз. Оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. 2016. №1. С. 36 – 46.

Ушенко В.О. Вектор-параметрична діагностика та диференціація проявів оптичної анізотропії біологічних полікристалічних мереж : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 01.04.05 «Оптика, лазерна фізика» / В.О. Ушенко. – Київ, 2015. – 20 с.

Downloads

Abstract views: 68

Published

2024-11-16

How to Cite

[1]
Shvydiuk О. and N. Zabolotna, “Analysis of methods and systems for multiwavelength polarimetric diagnostics of biological layers”, Опт-ел. інф-енерг. техн., vol. 48, no. 2, pp. 183–189, Nov. 2024.

Issue

Section

Biomedical Optical And Electronic Systems And Devices

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.

Most read articles by the same author(s)