СТАТИСТИЧНИЙ АНАЛІЗ МАП ЕЛІПТИЧНОСТІ ПОЛЯРИЗАЦІЇ ЦИФРОВИХ МІКРОСКОПІЧНИХ ЗОБРАЖЕНЬ ФАЦІЙ КРОВІ ТА ДИФЕРЕНЦІАЛЬНА ДІАГНОСТИКА ПАТОЛОГІЇ ЩИТОПОДІБНОЇ ЗАЛОЗИ
DOI:
https://doi.org/10.24061/1727-0847.23.2.2024.29Ключові слова:
Мюллер- матрична поляриметрія; щитоподібна залоза; вузловий зоб; аутоімунний тиреоїдит; папілярний ракАнотація
Основні характеристики та досягнення Мюллер- матричної поляриметрії у діагностиці патологічних змін оптичної анізотропії мікроструктури біологічних тканин і рідин широко представлені в наукових працях. У той же час діагностичні можливості Мюллер- матричної поляриметрії обмежені значною деполяризацією світлорозсіювання в об’ємних біологічних об’єктах.
Мета дослідження. Проведення порівняльного аналізу ефективності методів статистичної обробки мап еліптичності поляризації цифрових мікроскопічних зображень надмолекулярних білкових мереж полікристалічних фацій крові з метою визначення нових об’єктивних критеріїв (маркерів) цифрової лазерної гістологічної диференціальної діагностики патології щитоподібної залози.
Матеріал і методи. Досліджувалися чотири групи пацієнтів: 1. Контрольна група – здорові донори (51 пацієнт). 2. Дослідна група – пацієнти з вузловим зобом (51 пацієнт). 3. Дослідна група пацієнти з аутоімунним тиреоїдитом (51 пацієнт). 4. Дослідна група – пацієнти з папілярним раком (51 пацієнт).
Проведено порівняльний аналіз ефективності методів статистичної обробки мап еліптичності поляризації цифрових мікроскопічних зображень надмолекулярних білкових мереж полікристалічних фацій крові з метою визначення нових об’єктивних критеріїв (маркерів) цифрової лазерної гістологічної диференціальної діагностики патології щитоподібної залози.
Результати дослідження. Проведено комплексний статистичний аналіз мап еліптичності поляризації дослідних зразків крові донорів та хворих на вузловий зоб, аутоімунний тиреоїдит і папілярний рак. Визначено об’єктивні статистичні маркери для диференціальної діагностики патології щитоподібної залози. Результати інформаційного аналізу інтегральних мап еліптичності продемонстрували хорошу діагностичну спроможність діагностики (~87,3 % – 88,3 %) та задовільний рівень (~78,4 % – 81,4 %) диференціації патології щитоподібної залози.
Висновки. 1. Представлені та проаналізовані у рамках комплексного статистичного підходу експериментальні результати поляризаційного картографування мап еліптичності поляризації цифрових мікроскопічних зображень фацій крові донорів і хворих на вузловий зоб, аутоімунний тиреоїдит і папілярний рак. 2. Виявлено найбільш оптимальнім статистичні маркери методу картографування мап еліптичності поляризації цифрових мікроскопічних зображень фацій крові і установлено хорошу діагностичну спроможність діагностики (~87,3 % – 88,3 %) та задовільний рівень (~78,4 % – 81,4 %) диференціації патології щитоподібної залози.
Посилання
Tuchin VV. Tissue Optics and Photonics: Light- Tissue Interaction. J. Biomed. Photonics Eng. 2015;1:98-134.
Boas DA, Pitris C, Ramanujam N. Handbook of Biomedical Optics. Boca Raton: CRC Press; 2011. 831 p.
Ghosh N, Vitkin IA. Tissue polarimetry: concepts, challenges, applications, and outlook. J Biomed Opt. 2011;16(11):110801. doi: 10.1117/1.3652896.
Tuchin VV. Polarized light interaction with tissues. J Biomed Opt. 2016;21(7):71114. doi: 10.1117/1. JBO.21.7.071114.
Tuchin VV, ed. Handbook of Coherent Domain Optical Methods: Biomedical Diagnostics, Environmental Monitoring, and Materials Science. Springer: US; 2004. 1316 p.
Arteaga O, Baldrнs M, Antу J, Canillas A, Pascual E, Bertran E. Mueller matrix microscope with a dual continuous rotating compensator setup and digital demodulation. Appl Opt. 2014;53(10):2236-45. doi: 10.1364/AO.53.002236.
Gladish JC, Duncan DD. Liquid crystal-based Mueller matrix spectral imaging polarimetry for parameterizing mineral structural organization. Appl Opt. 2017;56(3):626-35. doi: 10.1364/AO.56.000626.
Laude-Boulesteix B, De Martino A, Drevillon B, Schwartz L. Mueller polarimetric imaging system with liquid crystals. Appl Opt. 2004;43(14):2824-32. doi: 10.1364/ao.43.002824.
Han CY, Du CY, Jhou JY. Rapid full Mueller matrix imaging polarimetry based on the hybrid phase modulation technique. Opt. Commun. 2017;382:501-8.
Aas LMS, Ellingsen PG, Kildemo M. Near infra-red Mueller matrix imaging system and application to retardance imaging of strain. Thin Solid Films. 2011;519:2737-41.
Twietmeyer KM, Chipman RA, Elsner AE, Zhao Y, VanNasdale D. Mueller matrix retinal imager with optimized polarization conditions. Opt Express. 2008;16(26):21339-54. doi: 10.1364/oe.16.021339.
Chironi E, Iemmi C. Mueller matrix polarimeter based on twisted nematic liquid crystal devices. Appl Opt. 2020;59(27):8098-8105. doi: 10.1364/AO.402204.
Park J, Brady DJ, Zheng G, Tian L, Gao L. Review of bio-optical imaging systems with a high spacebandwidth product. Adv Photonics. 2021;3(4):044001. doi: 10.1117/1.ap.3.4.044001.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
ВІДКРИТИЙ ДОСТУП
а) Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
б) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
в) Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
