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本文以實驗結(jié)合光學軟件FRED來驗證熒光介質(zhì)上覆蓋散射層的影響,結(jié)合AF-OCT系統(tǒng)能夠減少由于上皮組織增厚引起的假陽性,增強AF疾病檢測的功效。
dp"w=~53 m.*+0NG 摘要: <]nI)W( .YkKIei 在本文中,我們通過模擬組織的自發(fā)熒光(AF)特性進行了模型的研究。我們組合了光學相干斷層掃描(OCT)和AF成像系統(tǒng),依據(jù)散射層的厚度和濃度來測量AF信號的強度。使用由生成的OCT圖像計算得到的厚度和散射濃度,結(jié)合AF-OCT系統(tǒng)能夠估計由上皮組織散射引起的AF損耗。我們定義了一個校正因子來計算上皮組織中的散射損耗,并且計算了一個校正散射AF信號。我們認為校正散射AF將會減少在早期呼吸道病變檢測中的診斷誤檢率,誤檢是由混合因子產(chǎn)生,如增加的皮層厚度和炎癥。 {Hv=iVmt &.,OvVAo 關(guān)鍵詞:光學相干斷層掃描;自發(fā)熒光;光散射;模型;光線光學;OCT A-line數(shù)據(jù)
lzuZv$K :\Z0^{ 1. 簡介 "<WSEs 自發(fā)熒光(AF)成像是一項已實現(xiàn)的技術(shù),使用藍光來激發(fā)自然組織熒光。通過收集高風險區(qū)域進行活檢識別,已經(jīng)證明這項技術(shù)對于癌癥的早期檢測和癌的分期是及其有效的。雖然通過白光成像可以容易的檢測浸潤癌,原位癌和高度的癌前病變的檢測卻十分棘手。白光成像中的變化十分微小,然而,AF成像可以清楚地對比這種病變。當受到藍光照射時,正常的組織會發(fā)出強烈的綠色AF,而異常組織則缺少這種AF輻射。 ~6nQ- 盡管AF成像可以方便的檢測原位癌,對于良性組織的異,F(xiàn)象也是十分敏感的。例如,上皮組織的厚度未必就與癌癥相關(guān),但是它確實減少了由散射產(chǎn)生的AF信號,導致了假陽性。因此,將癌癥與其他非危險異,F(xiàn)象區(qū)別開來可以極大地增加治療的療效。 2~)]E#9 光學相干斷層掃描(OCT)是可以獲得生物組織皮下圖像的一項相干技術(shù),它可以提供小于10μm軸向分辨率和大約3mm穿透深度的圖像。OCT采用了非電離,通常是近紅外的輻射來捕獲組織形態(tài)的實時圖像。OCT可以用于研究高風險的組織位置。因此,當用于組合時,以一種同時和協(xié)作的形式,AF-OCT成像可以提供豐富的生化信息,并定位組織形態(tài),這些不能通過單獨的成像模式獲得。比如,在上皮組織增厚的情況下,OCT可以直接測量上皮組織厚度,并且將AF信號衰減歸因于上皮增厚,而不是癌癥前期引起的膠原重建。因此,由OCT給定結(jié)構(gòu)信息,并結(jié)合AF-OCT可以減少AF假陽性。 ElAG~u? AF信號強度不僅取決于原位的熒光,也取決于不同組織層的光吸收和散射。組織的光散射已經(jīng)經(jīng)過了深入的研究1-6。模擬組織散射可以提供與AF信號強度有價值的信息。由于價格低廉、方便校準且易于獲得,英脫利匹特(Intralipid)是用于組織模型最常見的散射媒介。這項工作的目的是根據(jù)散射層的厚度模擬組織自發(fā)熒光的性質(zhì)。我們定義了一個AF信號校正因子,用來說明散射層引起的損耗。OCT圖像給出了散射層厚度和散射顆粒的濃度,這是校正因子計算所需的兩個因素。因此,我們提出了AF-OCT系統(tǒng),作為癌癥檢測的一個更靈敏和精確的成像工具。 _xUXt)k 首先,我們解釋了Intralipid模型研究,旨在模擬不同上皮厚度的組織散射特性。然后,使用光線光學仿真來驗證實驗結(jié)果。使用AF和OCT數(shù)據(jù)計算AF校正因子將在最后一章解釋。 Mx
}(w\\T pK`rm"6G 2. 實驗步驟 r4s
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