| Авторы |
Черешнев Виталий Олегович, студент, Тамбовский государственный технический университет (Россия, г. Тамбов, ул. Советская, 106), E-mail: Vitaliy-cha1999@yandex.ru
Фролов Сергей Владимирович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой биомедицинской техники, Тамбовский государственный технический университет (Россия, г. Тамбов, ул. Советская, 106), E-mail: sergej.frolov@gmail.com
Потлов Антон Юрьевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра биомедицинской техники, Тамбовский государственный технический университет (Россия, г. Тамбов, ул. Советская, 106), E-mail: zerner@yandex.ru
Проскурин Сергей Геннадьевич, доктор технических наук, кандидат физико-математических наук, доцент, Тамбовский государственный технический университет (Россия, г. Тамбов, ул. Советская, 106), E-mail: spros@tamb.ru
|
| Аннотация |
Предмет и цель работы. Представлены результаты исследования, в ходе которого были обработаны структурные изображения оптического когерентного томографа биотканей человека и кровеносных сосудов in vivo Цель исследования – анализ пикселей структурных ОКТ изображений с помощью вычисления матрицы дисперсий, построения гамма-распределений и гистограммы вариабельности интенсивности пикселей.
Методы. Исходные данные биообъектов были получены с помощью оптического когерентного томографа на базе интерферометра Майкельсона с глубиной когерентного зондирования ~1–1,5 мм и подвергнуты компьютерной обработке. Путем соответствующего анализа получены гистограммы пикселей областей биоткани, кровеносного сосуда и воздуха, после чего аппроксимированы методом наименьших квадратов функцией гамма-распределения с точностью R2 ~ 0,95. Также были произведены расчеты дисперсии между соседними А-сканами, на основе которых построена матрица дисперсии ОКТ изображения. Выявлены зависимости средней интенсивности матрицы дисперсий областей биоткани, крови и сосуда от количества усредняемых А-сканов, позволяющие производить количественную оценку типов тканей. На основе полученных данных разработаны алгоритмы построения структурных изображений на основе матрицы дисперсий, отражающей процессы обратного рассеивания и отражения фотонов, а также гамма-распределения, соответствующие гистограммам распределения пикселей структур биоткани, кровеносных сосудов, крови и воздуха.
Результаты. Гамма-распределения областей биоткани, кровеносного сосуда и воздуха демонстрируют четкие различия в
интенсивности структур. Матрица дисперсии, в свою очередь, показывает области рассеивания назад и отражения фотонов и позволяет проводить дифференцирование области кожных покровов.
Выводы. Совмещение преимуществ представленных методов позволило построить высокоточное структурное изображение с различимыми границами структур, и выделяемыми областями кровеносного сосуда, крови, воздуха, аневризм и границ когерентного зондирования.
|
|
Ключевые слова
|
оптическая когерентная томография (ОКТ), дискретная обработка изображений, матрица дисперсии, спекл структуры, миграция фотонов, гамма-распределение
|
