面向矿床光纤荧光内镜的系统诱导自荧光识别与消除
光学
2025-03-12 v1 生物物理
医学物理
摘要
矿化光纤荧光内镜在医学诊断和研究中发挥着关键作用，但系统诱导的自荧光仍是一个尤其在单光纤 setup 中面临的重大挑战。尽管近期进展，如双包层光纤（DCF）和 DCF 耦合器，已显著降低背景噪声，但完全消除仍具挑战性。关于各种系统诱导自荧光来源及其消除方法的研究仍寥寥无几。本研究旨在填补这一空白，提出实用的方法来消除系统诱导的自荧光。本研究提出抑制静态背景噪声的方法，并提出一种基于最小二乘线性光谱混合消除可变系统诱导自荧光伪影的算法。该算法在单光纤 DCF 内窥镜成像系统上进行评估，phantom 和 rodent 体内实验均确认其有效性。结果显示，通过与光学相干层析成像图像和组织学结果的验证，能够准确区分真实样本荧光与系统诱导的自荧光伪影，并通过统计分析进一步验证。与简单背景减法不同，该方法处理动态背景噪声和偶发伪影，能够在不同条件下提供稳健的性能。该方法可适用于 various based on光纤的内镜 setup，并与不同的荧光试剂和自荧光成像兼容，拓宽了其在生物医学成像中的适用性。
引用
@article{arxiv.2503.07921,
title = {Identification and Removal of System-Induced Autofluorescence in Miniaturized Fiber-optic Fluorescence Endoscopes},
author = {Lei Xiang and Rouyan Chen and Joanne Tan and Victoria Nankivell and Christina A. Bursill and Robert A. McLaughlin and Jiawen Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.07921},
year = {2025}
}