[发明专利]一种对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法

说明书

一种对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法，包括：设定导管偏振敏感光学相干层析成像系统的输入光的偏振态；将系统中在H和V路上的参考光设定为等光强；对在偏振分集处测量到的电信号进行色散补偿、插值傅里叶变换，图像分割；将样品深度处和参考面位置处的琼斯矩阵转换为穆勒矩阵；将样品深度处的穆勒矩阵乘以参考面位置处的穆勒矩阵的逆矩阵得到样品的测量穆勒矩阵；消除消偏和双衰减效应；将测量穆勒矩阵得到在极坐标下的相位延迟量；对极坐标下的相位延迟量由极坐标转换成笛卡尔坐标，最终得出导管偏振敏感光学相干层析成像系统样品的双折射图像。本发明能够消除导管在高速旋转状态下无法解调样品双折射信息的问题。

技术领域

本发明涉及一种导管光学相干层析成像方法。特别是涉及一种对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法。

背景技术

导管OCT成像技术是目前图像分辨率最高的血管成像方法，尤其是导管PS-OCT成像技术，能够解决动脉粥样硬化斑块的稳定性难以在体、实时、快速判断的医学难题，能够提高动脉粥样硬化类疾病的防治效果。然而现有OCT系统在分辨率上已经达到了可能判断组织斑块性质的水平，但在组织穿透能力、图像清晰度和组织斑块类型判断的准确性上仍有不足，采用PS-OCT技术，改善相关技术性能是OCT系统发展的关键方向，也是解决前述关键科学问题的必由之路。

在导管OCT方面，导管PS-OCT是导管OCT技术的延伸，它提供了一种组织双折射性质的定量测量方法。光的双折射改变了光的偏振态且能够与具有定向结构的蛋白质和生物大分子如胶原蛋白、肌动蛋白等相关。导管PS-OCT增强的双折射现象与大量的厚胶原蛋白纤维或内膜平滑肌细胞的存在密切有关，因此导管PS-OCT成像的高分辨率探测可应用于增强后的斑块稳定性测量。此外，导管PS-OCT系统具有评估斑块胶原蛋白和区分正常内膜、纤维斑块、脂质斑块和钙化斑块等方面的潜质。现有偏振解调方法利用琼斯矩阵表征系统和样品的偏振特征。但在导管PS-OCT中，导管内光纤需要高速旋转，使得系统中存在较强的消偏和双衰减效应。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现导管的PS-OCT图像的偏振解调的偏振解调方法。

本发明所采用的技术方案是：一种对导管偏振敏感光学相干层析成像偏振解调方法，用于导管偏振敏感光学相干层析成像系统，包括如下步骤：

1)设定导管偏振敏感光学相干层析成像系统的输入光的偏振态为E_in；将系统中在H和V路上的参考光设定为等光强；对在偏振分集处测量到的电信号进行色散补偿、插值傅里叶变换，再进行图像分割；将样品深度位置处和选定的参考面位置处的琼斯矩阵分别转换为穆勒矩阵；将样品深度位置处的穆勒矩阵乘以选定的参考面位置处的穆勒矩阵的逆矩阵得到样品的测量穆勒矩阵；

2)通过矩阵分解消除消偏和双衰减效应；

3)将测量穆勒矩阵M(z_ref,z)通过计算得到在极坐标下的相位延迟量R；

4)对极坐标下的相位延迟量进行坐标插值变换由极坐标转换成笛卡尔坐标，最终得出导管偏振敏感光学相干层析成像系统样品的双折射图像。

步骤1)所述的偏振态E_in表示为：

其中H_in1是输入偏振态一在H通道的光强，H_in2是输入偏振态二在H通道的光强，V_in1是输入偏振态一在V通道的光强，V_in2是输入偏振光二在V通道的光强，这里输入偏振态一和二在H路和V路是等光强的，是输入光在H和V路上两个偏振态的相位差。

步骤1)所述的系统中在H和V路上设定为等光强的参考光表示为：