概要
意義：生体組織は通常、高い異方性散乱を特徴とし、線形形式の複屈折を示す場合もあります。 散乱と複屈折の両方が、偏光の横電界成分間の位相シフトにバイアスをかけます。 これらの相変化は、組織の特定の構造奇形に関連しています。 実際、偏光ベースの技術の大部分は、複屈折または光の散乱によって引き起こされる位相シフトの性質を区別することができません。
目的：混濁した組織のような散乱媒体を伝搬する円偏光の位相遅延における散乱と複屈折の明確な寄与を調査します。
アプローチ：ストークス偏光測定アプローチのフレーム内の円偏光は、生体組織ファントムとニワトリの皮膚サンプルのスクリーニングに使用されます。 鶏の皮の光学特性の変化は、散乱を低減する光学的透明化と、複屈折を誘発する機械的伸縮によって達成されます。 皮膚組織の光学特性の変化は、分光光度測定と第二高調波発生イメージングによって確認されます。
結果：生体組織を伝搬する円偏光の位相遅延における散乱と複屈折の寄与は、ポアンカレ球にマッピングされたストークスベクトルの軌跡によって区別されます。 散乱変化による円偏光の位相遅延が評価されます。 鶏皮の複屈折の値は0.3×10と推定されます− 3 、これは代替研究と一致します。 10のオーダーの機械的伸縮による皮膚組織の複屈折の変化− 6が検出されました。
結論：偏光パラメータ自体では、散乱と複屈折の寄与を区別することはできませんが、ポアンカレ球上で結果として得られるストークスベクトルの軌跡は、全位相遅延における散乱と複屈折の役割を明らかにします。 説明したアプローチは、独立して、またはミューラー偏光測定と組み合わせて適用され、生体組織内のさまざまなタイプの奇形の高度な特性評価に役立ちます。
1.
前書き
さまざまな生物医学的用途での偏光の使用は、近年急速に成長しています。1従来の光学技術に対する偏光ベースの診断モダリティの利点、およびいわゆる光学偏光指紋を使用した生体組織の特性評価の特徴と課題は、他の場所で広く説明されています。2 – 5その独特の特性のために、偏光は、多くの従来の診断および画像技術へのかなりのアドオンとして広く使用されています。 この追加は、生体組織の形態学的構造に関する貴重な洞察を提供します。 例は、偏光に敏感な光コヒーレンストモグラフィーです。 6偏光に敏感なハイパースペクトルイメージング、 7第二高調波発生（SHG）偏光測定、 8偏光に敏感な顕微鏡法、 9その他。
フィールドベースのジョーンズベクトル形式と強度ベースのストークス-ミュラー計算法は、光の偏光状態を定義し、偏光と媒体との相互作用を説明する2つの主要な数学的アプローチです。10物理的に測定可能なストークス-ミュラーパラメータ、たとえばミュラー行列偏光測定を利用して、さまざまな生物医学的アプリケーション向けに革新的な偏光ベースのモダリティが数多く開発されています。11 – 14このアプローチにより、検査されたサンプルの完全な偏光情報を含むサンプルの完全な4×4ミュラー行列を取得できます。 ミュラー行列偏光測定は、特に癌性組織のスクリーニングにおいて有望な結果を示しています15 – 18他の混濁した組織のような散乱媒体の特性評価。19 – 21さらに、ストークスベクトル偏光測定アプローチのフレームで円偏光を利用することは、定量的なグラフィカルツールとしてポインカレ球を使用することによって補完され、組織の特性評価と癌の攻撃性の評価に高い可能性があることが実証されています。22 – 27
光学特性の観点から、吸収に加えて、生体組織は散乱（通常、可視光の場合は数十mm-1のオーダー）と散乱の高い異方性（g≈0.8）によって特徴付けられます。28光の散乱に加えて、不均一な繊維構造のために、生体組織はしばしば線形形式の複屈折を示します。これは測定可能な量です。その変化は、生体組織の特定の構造異常の測定基準として機能する可能性があります。29実際、散乱と複屈折の両方が、生物学的媒体内での伝搬中に偏光の場ベクトルの電場成分間の位相シフトを複雑にする可能性があります。 そのような組織、軟骨の例30または腱、 31線形に秩序化された構造により、十分な形状複屈折を示します。 4構造の異常はかなり簡単に検出できます。 それどころか、皮膚コラーゲン線維は任意の配向によって特徴付けられます、 32 、 33これにより、偏光の電界成分間の位相シフトへの複屈折の寄与は、散乱と比較して非常に小さくなります。 これは、皮膚の複屈折を区別し、組織の構造異常の可能性によるその変化を分析するという課題を提起します。 したがって、ミュラー行列偏光測定のフレームでは、複屈折によって発生する横電界成分と光散乱によって発生する電界成分との間の位相シフトを区別することはできません。 現在の研究の目的は、複屈折と散乱の変化が、皮膚などの混濁した組織のような散乱媒体を伝搬する円偏光の全体的な位相遅延にどのように寄与するかを調査することです。 円偏光照明によるレーザーベースのストークスベクトル偏光測定を適用します。 22これは、ミュラー行列偏光測定法よりも、組織の特性評価のための堅牢で費用効果の高いアプローチです。 このレーザースキャニングイメージングアプローチにより、組織サンプル内の光の局在をより適切に制御できます。 円偏光の利点には、方向認識が含まれます。 34 – 37すなわち、後方散乱の場合のヘリシティの反転と前方散乱のヘリシティ保存。 円偏光の偏光記憶として知られるこの現象は、 34 、 35 、 38基本的に重要です。 直線偏光は、光が進む方向のそのような感覚を持っていません。
散乱と複屈折による円偏光の横成分間の位相シフトの変化を体系的に調査するために、社内で製造された生体組織のファントムと組織サンプルの両方を利用します。 コラーゲンに固有の形態と固有の複屈折の両方が存在するため、生体組織の例としてニワトリの皮膚を選択しました。 39 、 40散乱だけでなく。
2.
方法と材料
2.1.
実験システム
実験システムでは（図1 ）社内で開発された、レーザー光源（640 nm、Edmund Optics）によって生成された直線偏光は、半波長板と1/4波長板によって右側の円偏光に変更されました。 右側の円偏光は、55度の角度でサンプルに対物レンズで焦点を合わせました。 サンプルはX–Y変換ステージに配置されました。 後方散乱光は、入射点からLSDの可変距離で30度の角度で対物レンズを使用して収集され、100μmのアイリスで口径食され、その偏光状態がストークスベクトル偏光子（Thorlabs）によって分析されました。回転する1/4波長板、偏光子、パワーメーターで構成されています。 入射集束レーザービームdiの直径は約15μmでした[レーザービームプロファイラー（BeamMaster BM-7、コヒーレント）で測定]。 検出アームddの対物レンズの視野は50μmでした。 測定されたストークスベクトルは、ポアンカレ球をグラフィカルツールとして使用して分析されました。22 、 26 、 27 、 41に 図1 、2つのポアンカレ球は、それぞれ、入射する右円偏光のストークスベクトルの位置（左側の球）と、媒体/組織サンプルとの相互作用による相対的な変化（右側の球）を示しています。 説明されている実験システムは、以前の研究で広く使用されています。 22 、 23 、 25
2.2.
実験プロトコル
円偏光の位相遅延に対する散乱と複屈折の寄与を調査するために、生体組織を模倣したファントムと生体組織を使った一連の実験が行われました。
2.2.1.
モデル実験
ソースと検出器の分離のバリエーション。 混濁した組織様散乱媒体から散乱された光の偏光状態に対する光源-検出器分離LSDの影響を確認するために、組織ファントムを使用して光源-検出器分離の変化を実験しました。 ファントムから散乱された光の偏光状態（μs= 6mm-1、g≈0.8、厚さ= 8mm）は、さまざまな光源と検出器の間隔（-0.05mm≤LSD≤0.7mm）で測定されました。 LSDの値は、検出器の最高強度に対応する照明アームと検出アームの焦点が一致する場所である推定ゼロ点から測定されました。 一致点はLSD = 0として設定されました。ソースと検出器のさらなる収束は負のLSDと見なされ、それらの分離は正のLSDと見なされました。
特定の波長で光学特性が確認された組織模倣ファントムは、高温で重合して透明になるモノマーの白色不透明脂肪溶液であるポリ塩化ビニルプラスチゾル（MF Manufacturing Co.）から社内で製造されました。 ZnO粒子（Sigma-Aldrich、ドイツ）を使用して、走査型/透過型電子顕微鏡から取得した濃度とサイズ分布に基づいて評価された散乱特性を模倣しました。 準備手順は他の場所で説明されています。 42 、 43作製したファントムは、直射日光から保護された室温でスライドガラス上に保管されました。 組織ファントムの散乱特性は、コリメート透過率、全透過率、および全反射率の標準測定で確認されました。 43 、 44 600〜700 nmのスペクトル範囲の積分球OL-750（Optronic Laboratories）を備えた分光光度システムを使用します。 サンプルの厚さは光コヒーレンストモグラフ（Hyperion、Thorlabs）で測定し、屈折率はアッベ屈折計（DR-M2 1550、Atago、Japan）で推定しました。
散乱と複屈折による円偏光の位相の変化。 モデル実験では、散乱の変化は、異なる散乱係数（μs= 4および8mm-1、g≈0.8、厚さ= 1mm）の組織ファントムを利用することによって達成されましたが、複屈折によって発生する位相変化は、半波長板を利用した入射照明への可変位相シフト（を参照）図1 ）。 実験はLSD = 1.5mmで実施されました。 散乱がない場合の複屈折による位相変化を実証するために、サンプルとしてミラーを使用した簡単な実験を実行しました（LSD = 0mmおよびμs= 0mm-1;入射角と検出を次のように変更しました）。ミラーからの反射を検出します）。
2.2.2.
鶏皮を使用した位相変化における散乱と複屈折の区別
ニワトリの皮膚を伝搬する偏光の位相遅延における散乱と複屈折の寄与を区別するために、光学的クリアリング45 、 46散乱を抑制するために使用されましたが、複屈折は機械的伸縮によって誘発されました。 透明化の有無にかかわらず、ニワトリの皮膚組織の散乱特性の個別の測定は、セクション2で説明されているように分光光度システムを使用して実行されました。 2.2.1 。 光学的透明化は、水中の40％グリセロール溶液を1時間適用することによって実行されました。 機械的ストレッチの結果として光学的に透明にされたニワトリの皮膚におけるコラーゲン線維の整列は、標準的な多光子顕微鏡（A1R MP +、Nikon）を利用したSHGイメージングによって個別に検証されました。 イメージングは、カバーガラスなしの40％グリセロール水溶液に浸したCFI Plan Apochromat 10x G Glyc対物レンズ（水とグリセロールを補正）を使用して実行しました。
モデル実験と鶏皮のコラーゲン線維のSHGイメージングで得られた知見に基づいて、鶏皮のサンプルを用いた3段階の実験を行った。 鶏皮のサンプル（サイズ、〜2.5×6.5cm2）を鶏もも肉から切り出し、皮の内側を上にしてサンプルホルダーに置きました。 フレークおよび/または残留羽毛包の一部によって引き起こされる皮膚の粗さおよび表面汚染の散乱を排除するために、鶏の皮膚のサンプルを内側から測定した。 組織サンプルの空間スキャンは、200μmステップで2×2mm2の表面積で実行されました。 各スキャンポイントでの測定は、平均10回の測定でした。 最初の段階では、サンプルは通常の条件下で30分間そのままにして、新たに切除したサンプルの表面の湿度レベルを下げました。 さらに、光学的透明剤（４０％グリセロール－水溶液）をサンプルの表面に局所的に塗布した。 60分の光学的クリアリングの後、機械的ストレッチ（最大1.5 N）が、光の入射面に沿って光学的にクリアされたサンプルに徐々に適用されました。 重力と滑車のシステムを使用して、サンプルの短い方の端に機械的ストレッチを適用しました。 外部の影響を受けずに実験の3つの段階すべてでリアルタイムの偏光変化を記録するために、実験中にサンプルの追加の位置合わせは実行されませんでした。 測定は5分ごとに行われました。測定されたストークスベクトルは、スキャン領域全体で平均化され、時間の変化が分析されました。
3.
結果と考察
3.1.
モデル実験：ソースと検出器の分離のバリエーション
光源と検出器の間隔LSDを変化させた実験では、組織ファントムから散乱された光のストークスベクトルがさまざまなLSDで測定されました。 実験の結果はに示されています図2 ： （a）偏光度（DoP）、 （b）Vストークスパラメータ、 （c）DoPに関してポアンカレ球にマッピングされたストークスベクトル。 パネル内 （c）、外側（灰色）と内側（紫色）の球の半径は、それぞれ100％と15％に対応します。 入射光の偏光、100％右円形（ストークスベクトル[1;0;0;1]）、ポアンカレ球の外側の表面の北極にあります。 原点とストークスベクトルの先端を結ぶ黒い線は、DoPに対応しています。 ビデオ1 （mp4、4 MB）は、ポアンカレ球内のストークスベクトルの先端の位置をよりよく理解するために、V軸を中心に回転するポアンカレ球を示しています。
3.2.
モデル実験：散乱と複屈折による位相変化
散乱と複屈折の変化による円偏光の位相の変化を調べるために、ミラー（散乱なし）と2つの散乱ファントムを使った実験を行いました。 ミラーで反射され、異なる散乱係数（μs= 4および8mm-1）でファントムから後方散乱された光の偏光状態を以下に示します。図3 ： （a）Vストークスパラメータ、 （b）DoP、および （c）DoPに関してポアンカレ球にマッピングされたストークスベクトル。 入射光の偏光（右円形）は、ポアンカレ球の北極と直交偏光成分間の90度の位相遅延に対応します。 ビデオ2 （mp4、4 MB）は、ポアンカレ球内のストークスベクトルの位置をよりよく理解するために、Vストークス軸を中心に回転するパネル（c）からのポアンカレ球を示しています。
3.3.
鶏皮で観察された位相変化における散乱と複屈折の寄与
ニワトリの皮を使った実験では、光学的クリアリングによって散乱が減少しましたが、ニワトリの皮のサンプルに機械的ストレッチを適用することによってフォームの複屈折が誘発されました。 分光光度法を使用した光学的クリアリングの有無によるニワトリの皮膚組織の光学的特性の独立した測定43 、 44は、光学的クリア後、鶏皮の散乱係数μsが30％（13から9mm-1）減少したのに対し、異方性係数gは18％（0.8から0.95）増加したことを示しています。
機械的ストレッチによる光学的にクリアされたニワトリの皮膚サンプルにおけるコラーゲン線維の整列は、SHGイメージングを使用して検証されました。図4は、異なる程度の伸びの影響を受けたサンプルのほぼ同じ領域のコラーゲン線維のSHGイメージングを示しています。 （a）ストレッチなし、 （b）0.74 Nの伸縮力、および （c）1.35Nの伸縮力。 図。 4（a）、ストレッチを適用していないコラーゲン束が分散した。ただし、0.74 Nのストレッチの後、それはより整列し、SHG信号はより明るくなりました[参照 図。 4（b）]; 1.35 Nのストレッチの後、この傾向はより顕著になりました[参照 図。 4（c）]。 SHG画像のより高い伸縮度での繊維のより高いコントラストは、より強いSHG信号と相関し、さらに繊維のより高い整列を示します。 繊維配列の方向は、加えられた延伸力の方向と一致した。
鶏皮のモデル実験と分光光度法およびSHG測定の結果に続いて、鶏皮のサンプルを用いた3段階実験を実施しました。 ニワトリの皮膚のサンプル内を伝播する光の偏光状態の変化は、通常の条件下で30分間保持され（乾燥）、1時間の光学的クリアリングと機械的ストレッチ（最大1.5 N）の影響を受けます。図5 。 パネル （a）および （b）時間内のDoPおよびVストークスパラメータの変化を示します。パネル （c）ポアンカレ球にマッピングされた測定されたストークスベクトルの軌跡を示しています。内側（黄色）と外側（青）の球は、それぞれ15％と80％のDoPに対応します。パネル （d）ポアンカレ球にマッピングされたストークスベクトルトラックの拡大図を示しています。パネル （e）は、ストレッチに対応するデータポイントを厳密に示しています。 各データポイントは、スキャン領域全体で平均化されたストークスベクトル成分の値に対応し（2×2mm2、200μmステップ、各ステップで10回の測定）、エラーバーは標準偏差を表します。 QおよびUストークスベクトル成分の詳細については、図を参照してください。 のS1補足資料。
線源と検出器の間隔を変化させた実験の結果に続いて（秒。 3.1 ）、LSDは0.3 mmに設定されました。これは、十分なDoP（少なくとも40％）を提供する分離の最大値であったためです。 実験プロトコルでは、外部の影響を受けずにリアルタイムの偏光変化を記録するために、測定中にサンプルの追加の位置合わせが許可されなかったため、実験の開始時に十分なDoPが必要でした。 DoPが20％未満のときのストークスベクトルの変更は、信頼できるとは見なされませんでした。
で見ることができるように 図。 5（a）、実験開始時のDoPは約40％でした。 乾燥の過程でDoPが最大50％成長しました。これは、組織サンプルが収縮することで散乱が減少したためと考えられます。51光学的透明剤が皮膚組織に局所的に適用されると、媒体の表面の屈折率の一致および組織内のより長い経路長を有する光子の測定信号への衝撃の活性化のために、DoPは著しく低下した。52さらに、光学的クリアリング中に、DoPは実験の80分までに変化を停止するまで、80％まで指数関数的に増加しました。 その後の機械的ストレッチの適用は、モデル実験の結果と相関するDoPの十分な変化を引き起こしませんでした（セクション。 3.2 ）、機械的伸縮が抑制された散乱の背景で主に複屈折を変化させたため。
Vストークスパラメータの変更を以下に示します。 図。 5（b）. ご覧のとおり、測定開始時の多重散乱光の偏光状態は線形に近く、左回りと右回りのヘリシティで検出された光の部分はほぼ同じでした。 乾燥の過程で、Vストークスパラメータが着実に減衰し、その後、光学的透明剤が塗布された瞬間にジャンプしました。 皮膚組織への光学的透明剤の拡散は、実験の80分までに漸近的になるまで、Vストークスパラメーターの指数関数的減衰を伴う散乱の減少を引き起こしました。 機械的伸縮により、サンプルの複屈折が変化しました。これは、Vストークスパラメータの減衰の更新で明らかになりました[図。 5（c）– 5（e） ]。 これは、モデル実験で観察されたストークスベクトルトラックと相関しています（秒。 3.2 ）サンプルの複屈折が小さいため、小規模です。
実験の第3段階でのVストークスパラメータの変化は、機械的ストレッチが最初に分散したコラーゲン繊維を主方向に整列させ、フォームの複屈折を誘発するという事実によって引き起こされました。 皮膚のコラーゲン線維の線形配向構造は、モデル内のシリンダーに沿って垂直に偏光された光の有効屈折率（Δn）の違いを特徴とする長い誘電体シリンダーのシステムと見なすことができます。4これは、機械的伸縮によって誘発された複屈折が、組織サンプルから散乱された光の偏光状態に影響を与えたことを示しています。 入射光の偏光は円形であったため、コラーゲン繊維構造の光軸に対して平行および垂直方向に偏光された光の等しい部分が含まれていました。 これらの偏光成分の1つのリターダンスは、結果として生じる偏光の楕円率に影響を与え、VStokesベクトル成分の値を変更しました。
2Dグラフでは 図。 5（a） そして5（b） 、機械的伸縮による変化は重要ではないようです。ポアンカレ球へのストークスベクトルのマッピングにより、これらの変化の性質を特定できます[図。 5（c）– 5（e） ]そして散乱の変化によるストークスベクトルの変化からそれらを区別します。 したがって、生体組織の乾燥と光学的除去に関連するストークスベクトルの変化は、VストークスパラメータとDoPの同時変化によるストークスベクトルの大きさの増加を伴うポアンカレ球のシフトダウンとして現れます[図。 5（c） そして5（d） ]、複屈折の変化によるストークスベクトルの変化は、ベクトルの大きさが保持されたポアンカレ球の表面のシフトとして観察されます[参照] 図。 5（e）]。 ご覧のとおり、赤いデータポイントは同じ球の表面に属していますが、光学的クリアリングによる偏光状態の変化の方向（下向きおよび外球の表面に向かう方向）は、伸縮によるものとは十分に異なります[外球の半径に沿って、を参照してください。 図。 5（e）]。 これらの結果は、セクションのモデル実験の結果とよく一致しています。 3.2 。
得られた結果は、入射円偏光の電場の2つの直交偏光成分間の相対位相δが、乾燥の結果として約30％、光学的透明化により4.5倍、機械的により1.3％変化したことを示しています。ストレッチ。 乾燥および光学的透明化中の位相遅延の変化は、散乱の変動に起因します。 散乱は光学的クリアリングによって大幅に減少したため、機械的ストレッチの適用により、特にサンプルに誘導された複屈折に関連する位相遅延が発生しました。 得られた結果によると、複屈折（Δn=δλ/2πl、ここでλは波長、lは1mmまでの組織内の光子の光子経路長） 53 ）鶏皮サンプルの場合、0.3×10-3と推定されます。 結果は、代替研究の結果とよく一致しています。 4機械的ストレッチ中の複屈折の値の全体的な変化（|Δn1-Δn2| =Δδ・λ/2πl、ここでΔδは相対位相の変化）は3.7×10-6と推定されます。 実際、DoPと位相変化に対する散乱の影響は、複屈折による位相シフトに大きく影響します。 したがって、通常の状態では、皮膚の複屈折による相変化を観察することはほとんど不可能です。 私たちの場合、光学的クリアリングを利用した散乱の低減と、延伸による複屈折の強化により、それらを観察および評価することができました。
したがって、VストークスパラメータとDoPの方向の変更[参照 図。 5（a） そして5（b） ]は、それぞれ、円偏光の散乱の異方性の変化と、光学的クリアリングによる媒体境界での散乱と全反射の変化に関連しています。 円偏光に対する散乱の影響は、以前に広く研究され、評価されました。22 – 24 、 54 、 55 VストークスパラメータとDoP自体は、散乱と複屈折の寄与を区別するという点で注目すべき情報をもたらしませんが、結果として得られるポアンカレ球上のストークスベクトル軌道[を参照してください。 図。 5（c）]は、全位相遅延における散乱と複屈折の両方の役割を明らかにすることを可能にします。
4.
まとめと結論
この研究は、組織のような散乱媒体を伝搬する円偏光の全体的な位相遅延における散乱と複屈折の孤立した寄与の評価に焦点を合わせています。 組織ファントムを利用したモデル実験の助けを借りて、培地の偏光応答に対する線源と検出器の分離の影響が実証されました。 さらに、散乱と複屈折による円偏光の位相の変化が、組織ファントムとニワトリの皮膚組織を使用して説明されました。 ニワトリの皮膚を用いた実験では、散乱変化に関連する円偏光の2つの直交する電界成分間の位相遅延が、30分間の乾燥中に約30％、1時間の光学的間に4.5倍変化することがわかりました。グリセロールの40％水溶液を使用して除去します。 1.5 Nまでの機械的ストレッチが適用された場合、複屈折の変化に関連する位相遅延は1.3％変化しました。 光学的クリアリングによる組織散乱の減少により、DoPが最大80％向上し、残りの散乱の背景で複屈折を識別できるようになります。 したがって、機械的伸縮によって引き起こされる複屈折は、ポアンカレ球の表面でのストークスベクトルのシフトとして観察されますが、散乱の減少は、モデル実験で検証されたストークスベクトルの大きさの増加に現れます。 機械的伸縮による複屈折の値の全体的な変化は、3.7×10-6と推定されます。 鶏皮の複屈折の値は0.3×10-3と推定され、これは既知の文献データとよく一致しています。4
したがって、生体組織内を伝搬する円偏光の位相遅延における散乱と複屈折の孤立した寄与は、組織模倣ファントムとニワトリの皮膚の助けを借りて実証されています。試験管内で光学的クリアリングと機械的ストレッチを適用します。 伸びによる鶏の皮膚のコラーゲン線維の整列、したがって複屈折の誘発は、SHGイメージングによって検証されました。 Poincaré球は、生物学的組織および混濁組織のような散乱媒体のその後の機能的（定性的）および定量的特性評価のためにストークスベクトルの軌道を観察するためのグラフィカルツールとして使用することが提案されています。 説明されているアプローチは、例えば、ストークスベクトルとミュラー行列偏光測定の組み合わせに基づいて、生体組織内のさまざまなタイプの奇形のより高度な特性評価に役立つ可能性があります。 これにより、位相依存ミュラー行列要素の機能的定量的評価と、散乱および/または複屈折による電界成分間の位相遅延に関するそれらの解釈が可能になります。
開示
著者らは、この研究に関連する利益相反はないことを宣言します。
謝辞
このプロジェクトは、MarieSkłodowska-Curie助成金契約No.に基づいて、欧州連合のHorizon2020研究およびイノベーションプログラムから資金提供を受けています。 713606、助成金契約777222、アカデミーオブフィンランド（助成金番号：314369および325097）、INFOTECH戦略的資金提供、MEPhIアカデミックエクセレンスプロジェクト（契約番号02.a03.21.0005）、および国立研究トムスク州の下でECによって資金提供されたATTRACTプロジェクト大学アカデミックDIメンデレーエフ基金プログラム。 著者は、論文作成の段階で批判的なコメントと有益な議論をしてくれたValeryTuchin教授とAlexVitkin教授に感謝します。
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バイオグラフィー
マリア・ボロフコワは、オウル大学のMarieSkłodowska-Curieフェローシップの下でのI4Future博士課程の博士課程の候補者です。 彼女は2014年にITMO大学（ロシア、サンクトペテルブルク）でフォトニクスの理学士号を取得しました。 彼女は、2016年に米国ニューヨーク州ロチェスターのロチェスター大学で光学の修士号を取得し、ITMO大学でフォトニクスの修士号を取得しました。 彼女の研究対象は、生物医学診断のための偏光ベースの分光イメージングです。 彼女はSPIEのメンバーです。
アレクサンダービコフは、フィンランドのオウル大学のオプトエレクトロニクスおよび測定技術ユニットの非常勤教授およびバイオフォトニクスグループリーダーです。 彼は2010年にロシアのロモノーソフモスクワ州立大学で博士号を取得し、オウル大学でDSc（技術）の学位を取得しました。 彼は、査読付きの科学雑誌の100を超える論文の著者および共著者です。 彼の科学的関心は、偏光やハイパースペクトルイメージングなどの非侵襲的光学診断の分野にあります。
アレクセイポポフフィンランドVTT技術研究センターの研究教授です。 彼の科学的活動は、生物医学診断、農産物の品質と環境条件、UV保護、ガス検知、および光触媒作用のための光学センサーとモダリティの開発に焦点を当てたフォトニクスとナノテクノロジーをカバーしています。
イゴール・メグリンスキー オウル大学（フィンランド）とアストン大学（英国）の教授です。彼の研究対象は、物理学とライフサイエンスのインターフェースにあり、医学、生物学、食品科学、環境モニタリング、およびヘルスケア業界における新しい非侵襲的画像診断技術の開発に焦点を当てています。彼は公認物理学者（CPhys）、公認技術者（CEng）、IEEEのシニアメンバー、英国物理学会（FInstP）のフェロー、およびSPIEのフェローです。©TheAuthors。 Creative Commons Attribution 4.0 UnportedLicenseの下でSPIEによって公開されました。この作品の全部または一部の配布または複製には、DOIを含む元の出版物の完全な帰属が必要です。引用 引用をダウンロードマリア・A・ボロフコワ、 アレクサンダーV.ビコフ、 アレクセイポポフ、および イゴールV.メグリンスキー「ポアンカレ球上のストークスベクトルの軌跡によって明らかにされた位相遅延における散乱と複屈折の役割」 Journal of Biomedical Optics 25（5）、057001（2020年5月20日）。 https://doi.org/10.1117/1.JBO.25.5.057001受領日：2019年10月22日;承認済み：2020年4月27日。公開日：2020年5月20日