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【2h】

Polarized light spatial frequency domain imaging for non-destructive quantification of soft tissue fibrous structures

机译：偏振光频域频域成像技术用于软组织纤维结构的无损定量

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摘要

The measurement of soft tissue fiber orientation is fundamental to pathophysiology and biomechanical function in a multitude of biomedical applications. However, many existing techniques for quantifying fiber structure rely on transmitted light, limiting general applicability and often requiring tissue processing. Herein, we present a novel wide-field reflectance-based imaging modality, which combines polarized light imaging (PLI) and spatial frequency domain imaging (SFDI) to rapidly quantify preferred fiber orientation on soft collagenous tissues. PLI utilizes the polarization dependent scattering property of fibers to determine preferred fiber orientation; SFDI imaging at high spatial frequency is introduced to reject the highly diffuse photons and to control imaging depth. As a result, photons scattered from the superficial layer of a multi-layered sample are highlighted. Thus, fiber orientation quantification can be achieved for the superficial layer with optical sectioning. We demonstrated on aortic heart valve leaflet that, at spatial frequency of f = 1mm−1, the diffuse background can be effectively rejected and the imaging depth can be limited, thus improving quantification accuracy.
机译：在多种生物医学应用中，软组织纤维取向的测量对于病理生理和生物力学功能至关重要。然而，许多用于量化纤维结构的现有技术依赖于透射光，从而限制了总体适用性并且经常需要组织处理。在这里，我们提出了一种新颖的基于广域反射率的成像方法，该方法结合了偏振光成像（PLI）和空间频域成像（SFDI）来快速量化软胶原组织上的首选纤维方向。 PLI利用光纤的偏振相关散射特性来确定首选的光纤方向。引入高空间频率的SFDI成像以拒绝高度扩散的光子并控制成像深度。结果，从多层样品的表层散射的光子被突出显示。因此，对于具有光学切片的表层，可以实现纤维取向量化。我们在主动脉心脏瓣膜小叶上证明，在空间频率f = 1mm -1 时，可以有效地排除弥散背景，并且可以限制成像深度，从而提高了定量精度。

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