Статья

Название статьи ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В СИЛЬНО РАССЕИВАЮЩИХ СРЕДАХ БЕЗ РЕШЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ
Автор А.Ю. Потлов
Рубрика РАЗДЕЛ II. МЕДИЦИНСКАЯ ДИАГНОСТИКА И ТЕРАПИЯ
Месяц, год 10, 2014
Индекс УДК 535.361
DOI
Аннотация Описан способ непосредственной (без решения обратной задачи методами диффузионной оптической томографии) регистрации оптических неоднородностей, таких как кисты, гематомы, опухоли и т.п. в сильно рассеивающих средах, обладающих оптическими свойствами биологической ткани. В основе предложенного способа лежит обработка трехмерной поверхности, полученной из совокупности разрешённых по времени данных, в декартовой системе координат с последующим её конформным отображением в две поверхности в цилиндрической системе координат. Отличительная особенность способа – использование аппроксимированных прямыми линиями поздно пришедших фотонов, рассеянных и диффузно прошедших через оптически мутный объект. Способ можно использовать для экспресс детектирования поглощающих и рассеивающих оптических неоднородностей при маммографических исследованиях, в травматологии и диагностике структур головного мозга. Также он может быть реализован на том же программно-аппаратном комплексе, что и способы решения обратной задачи. Таким образом, его реализация не будет требовать дополнительных затрат.

Скачать в PDF

Ключевые слова Диффузионная оптическая томография; поздно пришедшие фотоны; сильно рассеивающие среды; конформное отображение; фоновый шум; временная функция рассеяния точки.
Библиографический список 1. Фикс И.И. Использование графических процессоров для решения задачи распространения света в диффузионной флуоресцентной томографии методом Монте-Карло // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2011. – № 4 (1). – C. 190-195.
2. Власов В.В., Могиленских Д.В., Кравценюк О.В., Любимов В.В. Алгебраическая реконструкция и постобработка в одношаговой диффузионной оптической томографии // Квантовая электроника. – 2008. – Т. 38, № 6. – C. 588-596.
3. Schweiger M., Arridge S.R. Optimal Data Types in Optical Tomography // Proc. Information Processing in Medical Imaging, LNCS 1230, Springer. – 1997. – P. 71-84.
4. Boas D.A., Brooks D.H., Miller E.L, DiMarzio C.A., Kilmer M., Gaudette R.J., Zhang Q. Imaging the Body with Diffuse Optical Tomography // IEEE Signal Processing. – 2001. – Vol. 18, № 6. – P. 57-75.
5. Arridge S.R., Cope M., Delpy D.T. Theoretical basis for the determination of optical pathlengths in tissue: temporal and frequency analysis // Physics in Medicine and Biology. – 1992. – Vol. 37, Is.7. – P. 1532-1560.
6. Hebden J.C., Yates T.D., Gibson A., Everdell N.L., Arridge S.R., Chicken D.W., Douek M., and Keshtgar M.R.S. Monitoring recovery after laser surgery of the breast with optical tomography: a case study // Applied Optics. – 2005. – Vol. 44, №10. – P. 1898-1904.
7. Vidal-Rosas E.E., Billings S.A., Zheng Y., Mayhew J.E., Johnston D., Kennerley A.J., Coca D. Reduced-order modeling of light transport in tissue for real-time monitoring of brain hemody-namics using diffuse optical tomography // Journal of Biomedical Optics. – 2014. – Vol. 2.
– P. 026008.
8. Proskurin S.G., Potlov A.Yu., Frolov S.V. Detection of an absorbing heterogeneity in a biological object during recording of scattered photons // Biomedical Engineering. – 2013. – Vol. 46, № 6. – P. 219-223.
9. Riley J., Amyot F., Pohida T. et al. A hematoma detector—a practical application of instrumental motion as signal in near infra-red imaging // Biomedical Optics Express. – 2012. –Vol. 3, No. 1. – P. 192-205.
10. Коновалов А.Б., Власов В.В., Калинцев А.Г., Кравценюк О.В., Любимов В.В. Импульсная диффузионная оптическая томография на основе использования аналитических статистических характеристик траекторий фотонов // Квантовая электроника. – 2006. – Т. 36, № 11. – C. 1048-1055.
11. Proskurin S.G., Potlov A.Yu. Early- and late-arriving photons in diffuse optical tomography // Photonics & Lasers in Medicine. – 2013. –Vol. 2, Issue 2. – P. 139-146. Doi:10.1515 /plm-2013-0003.
12. Potlov A.Yu., Proskurin S.G., Frolov S.V. Three-dimensional representation of late arriving photons for the detection of inhomogeneous in diffuse optical tomography // Quantum Elec-
tronics. – 2014. – Vol. 44, № 2. – P. 174-181.
13. Proskurin S.G. Using late arriving photons for diffuse optical tomography of biological objects // Quantum Electronics. – 2011. – Vol. 4, № 5. – P. 402-406.
14. Dehghani H., Srinivasan S., Pogue B., Gibson A. Numerical modelling and image reconstruction in diffuse optical tomography // Phil. Trans. R. Soc. A. – 2009. – P. 367. Doi: 10.1098/rsta.2009.0090.
15. Potlov A.Yu. Detection of optical inhomogeneities of biological tissue using TPSF conformal mapping // ISJ Theoretical & Applied Science. – 2014. – Vol. 17, № 9. – P. 31-33.

Comments are closed.