장파장 통과 필터는 중요한 광학 게이트 역할을 합니다. 주요 기능은 고강도 405nm 여기광을 차단하면서 카메라로 더 긴 파장의 신호가 통과하도록 하는 것입니다. 515nm 이상에서 작동하여 강력한 조명원의 눈부심으로부터 조직에서 방출되는 희미한 자가 형광을 분리합니다.
핵심 요점 장파장 통과 필터는 센서를 포화시킬 여기광을 거부하여 신호 순도를 보장합니다. 약한 생체 신호의 이러한 분리는 정확한 알고리즘 분석 및 병변 분류의 전제 조건입니다.
신호 분리의 메커니즘
여기원 차단
다중 스펙트럼 이미징(MSI) 시스템은 405nm 광원을 사용하여 조직을 여기시킵니다. 장파장 통과 필터는 이 파장을 차단하도록 특별히 설계되었습니다. 이 여과가 없으면 여기광이 이미징 경로를 범람하여 유용한 데이터를 가릴 것입니다.
515nm 임계값
필터는 특정 스펙트럼 차단으로 작동하여 515nm보다 긴 파장의 빛만 통과시킵니다. 이는 입력 에너지(여기광)와 출력 신호(형광) 사이에 명확한 경계를 만듭니다.
CMOS 센서 보호
MSI 카메라 전면에 위치한 필터는 하드웨어를 보호하는 역할을 합니다. 민감한 CMOS 센서가 고에너지 여기광에 압도되는 것을 방지하여 관련 진단 신호만 캡처되도록 합니다.
진단을 위해 신호 순도가 중요한 이유
약한 자가 형광 분리
생체 자가 형광 신호는 이를 생성하는 데 사용되는 광원에 비해 본질적으로 약합니다. 필터는 센서가 광원 반사보다는 병변에서 방출되는 것만 감지하도록 하여 이미지를 효과적으로 "정화"합니다.
알고리즘 정확도 활성화
자동 분석은 입력 데이터의 품질에 크게 의존합니다. 높은 신호 순도를 유지함으로써 필터는 분류 알고리즘이 배경 노이즈 또는 조명 아티팩트의 간섭 없이 이미지를 처리할 수 있도록 합니다.
멜라닌종 하위 그룹화 촉진
이 필터가 제공하는 정밀도는 멜라닌종 분류와 같은 특정 임상 응용 분야에 필수적입니다. 두께 하위 그룹화를 결정하는 데 사용되는 형광 강도 특성을 정확하게 측정할 수 있도록 합니다.
광학적 절충점 이해
스펙트럼 간격
405nm 여기원과 515nm 필터 차단 사이에는 의도적인 간격이 있습니다. 이 분리는 광원 빛의 최대 차단 효율을 보장하여 데이터를 손상시킬 수 있는 "누출" 위험을 최소화합니다.
민감도 제약
필터는 노이즈 제거에 뛰어나지만 시스템의 민감도 범위를 정의합니다. 405nm와 515nm 사이에서 발생하는 유용한 형광은 신호 순도를 우선시하기 위해 의도적으로 차단되므로 시스템은 더 긴 파장에서 발생하는 방출에 전적으로 의존합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
MSI 시스템의 광학 경로 효율성을 평가하려면 특정 목표를 고려하십시오.
- 주요 초점이 하드웨어 무결성인 경우: 센서 포화 또는 손상을 방지하기 위해 필터가 405nm에서 높은 광학 밀도를 제공하는지 확인하십시오.
- 주요 초점이 진단 정밀도인 경우: 필터의 515nm 차단이 분류하려는 특정 병변의 형광 방출 피크와 일치하는지 확인하십시오.
궁극적으로 장파장 통과 필터는 원시 빛을 정확하고 임상적으로 실행 가능한 데이터로 변환하는 필수 구성 요소입니다.
요약 표:
| 기능 | 사양/기능 | 이점 |
|---|---|---|
| 여기광 차단 | 405nm 광원 차단 | CMOS 센서 포화 및 눈부심 방지 |
| 통과 대역 임계값 | 파장 > 515nm 통과 | 약한 생체 신호(AF) 분리 |
| 신호 순도 | 반사 노이즈 제거 | 알고리즘을 위한 고품질 데이터 보장 |
| 임상 응용 | 정밀한 강도 측정 | 정확한 멜라닌종 하위 그룹화 촉진 |
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참고문헌
- Noémi Nóra Varga, Norbert Kiss. Optically Guided High-Frequency Ultrasound Shows Superior Efficacy for Preoperative Estimation of Breslow Thickness in Comparison with Multispectral Imaging: A Single-Center Prospective Validation Study. DOI: 10.3390/cancers16010157
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