光学相干断层扫描的上皮散射自发荧光强度校正——一个模型的研究(下)

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cherryjhy 发表于 2023-3-30 09:02:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
4. 结果和讨论
图4(a)比较了10% Intralipid实验结果和光线光学的仿真结果。Intralipid模型仿真需要散射参数(g, μs)。散射系数7-19的理论计算和实验测量在许多论文中已经提出。然而,文献中报道的g和μs的值是变化的。我们使用在引用最多的文章中提出的数值来运行仿真,也就是van Staveren, et al8、Michels, et al17和Flock, et al19。在实验和仿真的情况下,所有的AF信号都归一化没有Intralipid膜的AF数值,来隔离Intralipid膜对AF信号的影响。使用由Flock, et al19给出的Intralipid散射参数,我们实验结果显示出与仿真结果几乎完美的匹配。然而,使用van Staveren, et al8和Michels, et al17提出的散射参数,比我们实验测量建议产生了更多的AF损耗。



图4.(a)AF信号随Intralipid厚度变化曲线,来自实验(蓝色圆)和对10%Intralipid使用由Flock(红色方块)、van Staveren(绿色三角)和Michels(紫色方块)提出的散射参数的光线光学仿真,(b)对于不同的Intralipid浓度,实验AF信号随Intralipid厚度变化曲线。


图4(b)是对于不同的Intralipid浓度, 实验AF信号随Intralipid厚度变化曲线。正如预期,20%的Intralipid会引起激发蓝光的剧烈散射,重新发射AF会随着Intralipid厚度的增加急剧下降,然而,在较低的Intralipid浓度处,AF信号的损耗是比较少的。知道了Intralipid浓度,图4(b)记录了Intralipid膜引起的信号衰减,这可以用于AF校正因子。因此给定一个Intralipid浓度,AF信号的校正因子可以从图4(b)中估计得到。
根据事实高浓度会导致严重的信号振幅的衰减,OCT A-scan数据可以给出Intralipid浓度,然而,对于低浓度这种衰减很低。图5(上)显示了不同浓度下的OCT A-scan。A-scan数据(蓝色圆)曲线拟合到e-at函数(绿色实线),产生衰减系数(a)随Intralipid浓度的变化曲线,如图5(下)所示。OCT数据可以测量散射颗粒(图5b)的浓度,有助于找到图4中对应的曲线。举个例子,具有2.6mm-1OCT A-line损耗的样品对应于大约5%的浓度的散射颗粒。因此,AF校正因子可以由图4(b)的红色曲线确定。所以对于观察到的AF信号,AF-OCT系统提供了足够的信息来计算校正因子,从而可以用于减少较厚散射层引起的AF假阳性。


图5.上:OCT A-line数据(圆)曲线拟合到e-at(绿色实线),下:从OCT A-line数据得出的损耗系数a随Intralipid浓度的变化曲线。


5. 结论
我们进行了一项Intralipid模型研究,使用组合的AF-OCT系统模拟了荧光介质上覆盖散射层的影响。对于不同的散射颗粒的浓度,呈现出随着散射层厚度变化的AF损耗曲线。OCT成像用于计算散射层厚度和浓度,以及估计AF信号损耗所需的参数。模型用于从散射层引起的损耗计算AF信号衰减的校正因子。因此,结合AF-OCT系统能够减少由于上皮组织增厚引起的假阳性,增强AF疾病检测的功效。

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