[go: up one dir, main page]

CN110742582A - 一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法 - Google Patents

一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110742582A
CN110742582A CN201910954715.3A CN201910954715A CN110742582A CN 110742582 A CN110742582 A CN 110742582A CN 201910954715 A CN201910954715 A CN 201910954715A CN 110742582 A CN110742582 A CN 110742582A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polarization
data
catheter
cross
coherence tomography
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910954715.3A
Other languages
English (en)
Inventor
黄进宇
陈韵岱
陆维
周亮
童国新
殷聪国
陶魁园
刘子旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANJING WOFUMAN MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
NANJING WOFUMAN MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NANJING WOFUMAN MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical NANJING WOFUMAN MEDICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201910954715.3A priority Critical patent/CN110742582A/zh
Publication of CN110742582A publication Critical patent/CN110742582A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0062—Arrangements for scanning
    • A61B5/0066—Optical coherence imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording for evaluating the cardiovascular system, e.g. pulse, heart rate, blood pressure or blood flow
    • A61B5/02007—Evaluating blood vessel condition, e.g. elasticity, compliance
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法，其特征是采用互相关的方法，将H通道和V通道的同一个A‑Line数据做互相关运算，其中包含两个输入偏振态的A‑Scan数据，根据互相关峰的偏移量对两个输入偏振态的数据起始位置进行调整，以确保两个输入偏振态的第一个有效数据点是对齐的，最终保证在接下来的偏振解算中，构成测量琼斯矩阵的四个电场数据均来自同一样品的同一深度位置。本发明能保证四个偏振分量精确配准，保证构成测量琼斯矩阵的四个电场数据均来自同一样品的同一深度位置。

Description

一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割 方法
技术领域
本发明涉及导管光学相干层析成像（Optical Coherence Tomography, OCT）覆盖心血管、脑血管等导管成像领域，尤其涉及一种导管偏振敏感OCT（Polarization-sensitive OCT）即PS-OCT图像中解调样品的双折射信息，具体地说是一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法。
背景技术
导管OCT成像技术是目前图像分辨率最高的血管成像方法，尤其是导管PS-OCT成像技术，能够解决动脉粥样硬化斑块的稳定性难以在体、实时、快速判断的医学难题，能够提高动脉粥样硬化类疾病的防治效果。然而现有OCT系统在分辨率上已经达到了可能判断组织斑块性质的水平，但在组织穿透能力、图像清晰度和组织斑块类型判断的准确性上仍有不足，采用PS-OCT技术，改善相关技术性能是OCT系统发展的关键方向，也是解决前述关键科学问题的必由之路。
在导管OCT方面，导管PS-OCT是导管OCT技术的延伸，它提供了一种组织双折射性质的定量测量方法。光的双折射改变了光的偏振态且能够与具有定向结构的蛋白质和生物大分子如胶原蛋白、肌动蛋白等相关。导管PS-OCT增强的双折射现象与大量的厚胶原蛋白纤维或内膜平滑肌细胞的存在密切有关，因此导管PS-OCT成像的高分辨率探测可应用于增强后的斑块稳定性测量。此外，导管PS-OCT系统具有评估斑块胶原蛋白和区分正常内膜、纤维斑块、脂质斑块和钙化斑块等方面的潜质。
为此，一种导管偏振敏感光学相干层析成像系统及解调方法很好地解决了上述问题。在上述系统中光源采用快速扫描光源，系统中采用保偏光纤产生正交偏振态的延迟，通过偏振分束器进行偏振分集采集，在一幅图像中同时呈现正交两种输入偏振态的偏振分集成像。解调方法上通过偏振调平、背景信号消除、光谱整形、双态色散消除、插值傅里叶变换、图像分割、参考面选取、偏振结算、极坐标转换为笛卡尔坐标等一系列步骤最终实现血管双折射成像。准确的描述应该是图像分割和精确对齐：图像分割是把H1和H2（V1和V2）信号分开，这一步根据原始信号长度，从中间一分为二即可。H1+H2即为H通道信号，V1+V2即为V通道信号，由于在采集过程中，两个偏振态会因光纤导管的高速旋转而产生变化，导致四个偏振分量之间的第一个有效数据位置不同，即在同一坐标位置取得的四个偏振分量，所对应的样品深度是不一样的。因此，在进行偏振解算之前，需要对四个偏振分量进行精确配准。
发明内容
本发明的目的是针对现有的OCT导管光学相干层析成像系统只能获取血管强度信息的问题，发明一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法。
本发明的技术方案是：
一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法，其特征是采用互相关的方法，将H通道和V通道的同一个A-Line数据做互相关运算，其中包含两个输入偏振态的A-Scan数据，根据互相关峰的偏移量对两个输入偏振态的数据起始位置进行调整，以确保两个输入偏振态的第一个有效数据点是对齐的，最终保证在接下来的偏振解算中，构成测量琼斯矩阵的四个电场数据均来自同一样品的同一深度位置。
本发明的有益效果：
本发明能保证四个偏振分量精确配准，保证构成测量琼斯矩阵的四个电场数据均来自同一样品的同一深度位置。
附图说明
图1是本发明相关的导管偏振敏感光学相干层析成像解调方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法，它采用互相关的方法，将H通道和V通道的同一个A-Line数据做互相关运算，其中包含两个输入偏振态的A-Scan数据，根据互相关峰的偏移量对两个输入偏振态的数据起始位置进行调整，以确保两个输入偏振态的第一个有效数据点是对齐的，最终保证在接下来的偏振解算中，构成测量琼斯矩阵的四个电场数据均来自同一样品的同一深度位置。
与本发明相关的导管偏振敏感光学相干层析成像解调方法的流程图如图1所示，它包括偏振调平、背景信号消除、光谱整形、双态色散消除、插值傅里叶变换、图像分割、参考面选取、偏振结算、极坐标转换为笛卡尔坐标等一系列步骤最终实现血管双折射成像，
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (1)

1.一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法，其特征是采用互相关的方法，将H通道和V通道的同一个A-Line数据做互相关运算，其中包含两个输入偏振态的A-Scan数据，根据互相关峰的偏移量对两个输入偏振态的数据起始位置进行调整，以确保两个输入偏振态的第一个有效数据点是对齐的，最终保证在接下来的偏振解算中，构成测量琼斯矩阵的四个电场数据均来自同一样品的同一深度位置。
CN201910954715.3A 2019-10-09 2019-10-09 一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法 Pending CN110742582A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910954715.3A CN110742582A (zh) 2019-10-09 2019-10-09 一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910954715.3A CN110742582A (zh) 2019-10-09 2019-10-09 一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110742582A true CN110742582A (zh) 2020-02-04

Family

ID=69277799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910954715.3A Pending CN110742582A (zh) 2019-10-09 2019-10-09 一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110742582A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111568373A (zh) * 2020-04-20 2020-08-25 南京师范大学 一种重复扫描的octa毛细血管网成像方法
CN111965114A (zh) * 2020-08-15 2020-11-20 天津大学 一种导管偏振敏感光学相干层析成像本地双折射解调方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102264279A (zh) * 2008-12-26 2011-11-30 佳能株式会社 光学断层图像摄像设备
CN107771050A (zh) * 2015-08-17 2018-03-06 诺华股份有限公司 具有集成光学相干断层扫描和显示系统的外科手术显微镜
CN108765388A (zh) * 2018-05-17 2018-11-06 苏州大学 食道内窥oct图像层次结构的自动分割方法和系统
CN109166101A (zh) * 2018-07-24 2019-01-08 博动医学影像科技（上海）有限公司 血管图像的处理方法、装置、计算机存储介质及成像设备
CN109164048A (zh) * 2018-09-18 2019-01-08 天津大学 一种对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法
CN109171659A (zh) * 2018-09-28 2019-01-11 南京航空航天大学 基于琼斯矩阵的光纤型扫频偏振敏感oct成像方法及系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102264279A (zh) * 2008-12-26 2011-11-30 佳能株式会社 光学断层图像摄像设备
CN107771050A (zh) * 2015-08-17 2018-03-06 诺华股份有限公司 具有集成光学相干断层扫描和显示系统的外科手术显微镜
CN108765388A (zh) * 2018-05-17 2018-11-06 苏州大学 食道内窥oct图像层次结构的自动分割方法和系统
CN109166101A (zh) * 2018-07-24 2019-01-08 博动医学影像科技（上海）有限公司 血管图像的处理方法、装置、计算机存储介质及成像设备
CN109164048A (zh) * 2018-09-18 2019-01-08 天津大学 一种对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法
CN109171659A (zh) * 2018-09-28 2019-01-11 南京航空航天大学 基于琼斯矩阵的光纤型扫频偏振敏感oct成像方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TAO KUIYUAN等: "Catheter-Based Polarization Sensitive Optical Coherence Tomography Using Similar Mueller Matrix Method", 《IEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111568373A (zh) * 2020-04-20 2020-08-25 南京师范大学 一种重复扫描的octa毛细血管网成像方法
CN111965114A (zh) * 2020-08-15 2020-11-20 天津大学 一种导管偏振敏感光学相干层析成像本地双折射解调方法
CN111965114B (zh) * 2020-08-15 2023-08-29 天津大学 一种导管偏振敏感光学相干层析成像本地双折射解调方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109164048B (zh) 一种对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法
CN110584613B (zh) 一种导管偏振敏感光学相干层析成像系统及解调方法
CN103565405B (zh) 基于分段光谱光程编码的谱域oct探测方法
US7742173B2 (en) Methods, arrangements and systems for polarization-sensitive optical frequency domain imaging of a sample
Wang et al. Reconstructing micrometer-scale fiber pathways in the brain: multi-contrast optical coherence tomography based tractography
Schmitt Array detection for speckle reduction in optical coherence microscopy
CN110742582A (zh) 一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用双态图像分割方法
CN110742584A (zh) 一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调方法用偏振解算方法
CN103784120B (zh) 基于扫频oct技术的肿瘤边界术中探查仪
CN105996999B (zh) 基于oct测量样品深度分辨衰减系数的方法和系统
CN110731755A (zh) 一种导管偏振敏感光学相干层析成像系统的偏振调平方法
CN111568373A (zh) 一种重复扫描的octa毛细血管网成像方法
US9964397B2 (en) Multiple reference OCT system
Baumann et al. Improved accuracy of quantitative birefringence imaging by polarization sensitive OCT with simple noise correction and its application to neuroimaging
CN110954481B (zh) 导管偏振敏感光学相干层析成像优化平均偏振解调方法
CN111965114B (zh) 一种导管偏振敏感光学相干层析成像本地双折射解调方法
CN110742583A (zh) 一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调用光谱整形方法
CN110623644A (zh) 一种导管偏振敏感光学相干层析成像解调方法用色散补偿方法
CN113888478B (zh) 一种对血管内导管偏振敏感相干层析成像优化去消偏方法
CN110749553A (zh) 一种提高导管偏振敏感光学相干层析成像解调效果的方法
CN211934010U (zh) 一种导管偏振敏感光学相干层析成像系统
JP2008221020A (ja) 磁気共鳴により対象を画像化する方法及び装置
CN109758119B (zh) 一种肿瘤微血管图像处理装置
Liu et al. Dispersion correction for optical coherence tomography by parameter estimation in fractional fourier domain
US8488124B2 (en) Spectral reflectometry method and device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200204