在光学相干断层扫描中深度分辨率估计衰减系数的准确性和精度
Linda B Neubrand1,2,3, Ton G van Leeuwen1,2,3, Dirk J Faber1,2,3
1Amsterdam UMC, Location University of Amsterdam, Department of Biomedical Engineering and Physics, Amsterdam, The Netherlands.
Journal of biomedical optics
|June 16, 2023
概括
这项研究引入了一个理论框架,可以使用光学连贯断层扫描 (OCT) 准确测量组织衰减系数. 深度分辨率估计 (DRE) 方法比传统的装配提供了更高的精度,特别是在噪音较大的OCT图像中.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 使用光学连贯断层扫描 (OCT) 对减弱系数 (μ) 的参数成像对于组织异常的评估至关重要.
- 目前还没有标准化测量深度分辨率估计 (DRE) 方法对μ的准确性和精度,作为最小方程拟合的替代方案.
研究的目的:
- 提出一个强大的理论框架来确定使用DRE方法的μ估计的准确性和精度.
- 通过DRE推导和验证用DRE确定μ的分析表达式,并将其精度与最小正方形匹配进行比较.
主要方法:
- 用模拟的OCT信号来导出和验证DRE准确性和精度的分析表达式.
- 包含带有和没有噪声的模拟,以评估在各种条件下的性能.
- 理论上可实现的精度的比较 DRE 和最小正方形适配方法.
主要成果:
- 对DRE准确度和精度的分析表达式得到了推导和验证,显示了高信号噪声比的数值模拟的一致性.
- 发现DRE方法的常用的简化方法导致了对μ的系统过高估计.
- 在考虑像素步骤大小和适配范围时,DRE方法以更高的精度重建μ,而不是最小正方形适配.
结论:
- 建立了DRE对μ估计的准确性和精度的验证表达式.
- 不建议使用常见的DRE简化用于OCT减弱重建.
- 为选择合适的估计方法提供了指导,基于推导的发现.
