在分散反射光谱中选择波长的框架,用于骨科手术中的组织分化
Celina L Li1, Carl J Fisher1, Katarzyna Komolibus1
1University College Cork, Biophotonics@Tyndall, IPIC, Tyndall National Institute, Cork, Ireland.
Journal of biomedical optics
|September 7, 2023
概括
特征选择框架使用扩散反射光谱 (DRS) 确定用于组织分化的最佳波长. 整体方法提高了开发临床光学系统的可解释性.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 频谱学是一种光谱学.
- 医疗器械 医疗器械 医疗器械
背景情况:
- 分散反射光谱 (DRS) 可以产生大量的数据集.
- 频谱的多线性复杂化了特征域的分析和理解.
- 特性选择 (FS) 对于优化DRS中的波长选择至关重要.
研究的目的:
- 开发一种FS方法,用于识别用于骨科应用的DRS中最佳波长.
- 为各种临床场景创建适应性框架.
- 改善组织分化并促进DRS技术的临床转化.
主要方法:
- 开发并验证了一个集体FS框架.
- 将整体框架与传统算法进行比较:PCA,LDA和biPLS.
- 使用一对一的二进制分类方法来识别波长子集.
主要成果:
- 从每个框架中选择的10波长子集实现了与使用所有特征进行皮质骨分类相匹配的平衡精度.
- 实现了骨水泥分类的100%平衡精度.
- 证明不同的特征子集可以产生相似的结果,由于光谱的多对线性.
结论:
- FS框架允许探索领域知识,并识别关键的光谱贡献者.
- 整体框架提供了更好的解释性和保存的物理含义.
- 这种方法为在光学仪器设计中选择照明波长提供了基础.
