(See below for Japanese translation.)
Our colleague Yiqiang Zhu presented the B-scan-wise Multi-Focus Averaging (B-MFA) method, a novel technique to reduce multiple scattering (MS) noise in in vivo optical coherence tomography (OCT) images.
Traditional OCT image quality, especially in deep tissue, is degraded by multiple-scattering (MS) photons. Although some previous methods can remove MS photons from the image, they require the sample to remain stable for tens of seconds, and hence its in vivo application was challenging.
Yiqinag's B-MFA addresses this by sequentially acquiring multiple cross-sectional OCT frames (B-scans) with rapidly changing focus positions using an electrically tunable lens (ETL). These frames are then computationally corrected for defocus and coherently averaged. This process works because MS photon trajectories are inconsistent with varying focus, allowing their signal to be suppressed while preserving the desired single-scattering signal.
The critical advantage of B-MFA is its very short acquisition time per B-scan (e.g., 67.1 ms), drastically reducing the impact of sample motion for in vivo measurements. B-MFA was validated on in vivo rice fish (medaka fish) and demonstrated significant improvements of the image contrast and sharpness by reducing MS noise.
This technique will enable clear and high-contrast imaging in deep tissue by OCT.
The details of this technology is reported in a peer-reviewered journal, Biomedical Optics Express.
Citation: Y. Zhu, L. Zhu, Y.H. Lim, S. Makita, Y. Guo, and Y. Yasuno, "Multiple scattering suppression for in vivo optical coherence tomography measurement using the B-scan-wise multi-focus averaging method," Biomed. Opt. Express 15, 4044-4064 (2024), https://doi.org/10.1364/BOE.524894
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私達の研究室の Yiqiang ZhuさんがOCT画像のなかの多重散乱（MS）ノイズを低減を低減する新しい技術である B-MFA法に関する論文を発表しました。
従来のOCT画像の品質は、特に深部組織においては多重散乱（MS）光子によって劣化します。従来の手法では画像からMS光子を除去できるものもありますが、サンプルを数十秒間安定に保つ必要があり、生体内での応用は困難でした。
B-MFA法では、電気的に調整可能なレンズを用いて焦点位置を急速に変化させながら、複数の断面OCTフレーム（Bスキャン）を連続的に取得することでこの問題に対処します。これらのフレームは、計測後にホログラフィック演算によって焦点ずれを補正され、コヒーレントに平均化されます。ノイズのもととなるMS光子は焦点の変化により軌道と位相を変化させますが、ノイズではない単一散乱信号は焦点の変化に伴って変化しません。そのため、B-MFA法によって、単一散乱の信号を維持しながら、MS光子の信号が抑制できます。
B-MFAの重要な利点は、Bスキャンあたりの取得時間が非常に短い（例えば67.1ミリ秒）ため、サンプルの動きの影響を大幅に軽減できることです。B-MFAを用いて活きたメダカの画像を撮影し、MSノイズを低減によって画像のコントラストと鮮明度が大幅に向上することを実証しました。
この技術により、OCT による深部組織の鮮明で高コントラストの画像化が可能になります。
この技術の詳細は、査読付きジャーナル「Biomedical Optics Express」に報告されています。
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