Digital aberration correction for in vivo 3D biological high-resolution OCT imaging

活体 3D 生物高分辨率 OCT 成像的数字像差校正

• 批准号: 22K04962
• 负责人: 巻田 修一
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04962/
• 关键词: 光コヒーレンストモグラフィ; デジタルフォーカス補正; 不随意運動; デジタル収差補正

本研究課題のアプローチの主軸である、1次元の収差補正と複数方向の走査データの組わせによる分解能向上について、in vivo ヒト皮膚でのデジタルフォーカス補正による原理検証を行った。狭い走査範囲でのモーション補正と、一次元デジタルフォーカス補正と複数方向の走査データを組み合わせた補正をかけることにより、不随意運動による位置ずれが補正され、デフォーカスによる皮膚内部構造のボケが改善された。ピント位置(インフォーカス)から遠い深さ位置でも微細な内部構造を可視化できることが確認できた。また、高次収差を含めた 3次元 OCT データを補正するための理論モデルを構築し、基本アルゴリズムの実装を行った。微粒子試料を用いた検証により、高次収差が存在する場合でも、3次元 OCT データの補正を各深さ毎に処理することなく達成できることが確認できた。ただし、高次収差を含む場合、補正パラメータの推定は多次元最適化問題となり、収束に難がある場合が確認された。In vivo ヒト網膜イメージングにおいて、プローブ光を Lissajous パターンで走査しつつ走査位置をずらすことで、高密度空間サンプリングと広い画角を達成した [Makita et al., Biomed. Opt. Express 13, 5212-5230 (2022)]。この手法と本課題で提案する収差補正方法の組合わせることで、広い画角で収差補正した高分解能網膜 OCT イメージングを実現することが期待される。

This research topic is about the principle of the correction of the main axis of the image, the correction of the difference of the first dimension, the correction of the combination of the multiple direction of the image, the decomposition of the upward direction of the image, and the correction of the image in vivo. Narrow path correction, primary path correction, multiple path correction, involuntary path correction, skin internal structure correction The position is far away, the position is deep, and the internal structure is visualized. High order OCT correction, theory construction, basic OCT implementation When the particle sample is detected, the high-order difference exists, and the three-dimensional OCT data is corrected. In case of high order deviation, correction and estimation of multiple element optimization problem are confirmed. In vivo, high density space, high density space, high density space Biomed. Opt. Express 13, 5212-5230 (2022)]。The present invention provides a method for combining offset correction methods with high resolution energy film OCT technology.

项目成果

Extending field-of-view of retinal imaging by optical coherence tomography using convolutional Lissajous and slow scan patterns

使用卷积利萨如和慢扫描模式通过光学相干断层扫描扩展视网膜成像的视野

• DOI: 10.1364/boe.467563
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biomedical Optics Express
• 影响因子: 3.4
• 作者: Makita Shuichi;Azuma Shinnosuke;Mino Toshihiro;Yamaguchi Tatsuo;Miura Masahiro;Yasuno Yoshiaki
• 通讯作者: Yasuno Yoshiaki

Revealing renal tubular structural metabolism without labeling by functional optical coherence tomography

通过功能光学相干断层扫描无需标记即可揭示肾小管结构代谢

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Makita;L. Zhu;P. Mukherjee;Y.H. Lim;R. Morishita;I.A. El-Sadek;and Y. Yasuno;Pradipta Mukherjee，Shinichi Fukuda，Donny Lukmanto，Toshiharu Yamashita，Kosuke Okada，Shuichi Makita，Ibrahim Abd El-Sadek，Yiheng Lim，Yoshiaki Yasuno
• 通讯作者: Pradipta Mukherjee，Shinichi Fukuda，Donny Lukmanto，Toshiharu Yamashita，Kosuke Okada，Shuichi Makita，Ibrahim Abd El-Sadek，Yiheng Lim，Yoshiaki Yasuno

In vivo digital refocusing of optical coherence tomography using Lissajous scan

使用利萨如扫描进行光学相干断层扫描的体内数字重聚焦

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Makita;L. Zhu;P. Mukherjee;Y.H. Lim;R. Morishita;I.A. El-Sadek;and Y. Yasuno
• 通讯作者: and Y. Yasuno

Motion-immune digital refocusing of point-scanning optical coherence tomography using Lissajous scan for in vivo imaging

使用利萨如扫描进行体内成像的点扫描光学相干断层扫描的运动免疫数字重聚焦

• 发表时间: 2023
• 作者: S. Makita;L. Zhu;P. Mukherjee;Y.H. Lim;R. Morishita;I.A. El-Sadek;and Y. Yasuno
• 通讯作者: and Y. Yasuno

Multiple-scattering-noise reduction in Jones-matrix optical coherence tomography by focus-modulated averaging

通过焦点调制平均来减少琼斯矩阵光学相干断层扫描中的多重散射噪声

• 发表时间: 2022
• 作者: S. Makita;L. Zhu;P. Mukherjee;Y.H. Lim;R. Morishita;I.A. El-Sadek;and Y. Yasuno;Pradipta Mukherjee，Shinichi Fukuda，Donny Lukmanto，Toshiharu Yamashita，Kosuke Okada，Shuichi Makita，Ibrahim Abd El-Sadek，Yiheng Lim，Yoshiaki Yasuno;Lida Zhu，Shuichi Makita，Yiheng Lim，Junya Tamaoki，Yiqiang Zhu，Makoto Kobayashi，Yoshiaki Yasuno
• 通讯作者: Lida Zhu，Shuichi Makita，Yiheng Lim，Junya Tamaoki，Yiqiang Zhu，Makoto Kobayashi，Yoshiaki Yasuno