Бакалавр
Дипломные и курсовые на заказ

Диффузионная оптическая томография сильно рассеивающих объектов на основе быстрого алгоритма проекционного восстановления внутренней структуры

Диссертация: Диффузионная оптическая томография сильно рассеивающих объектов на основе быстрого алгоритма проекционного восстановления внутренней структуры
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

В заключение автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю профессору В. В. Шувалову предложившему весьма актуальную и интересную тематику, оказавшему неоценимую помощь в проведении экспериментальных и теоретических исследований. Также автор выражает благодарность с.н.с. В. М. Петниковой за помощь в изучении теоретических аспектов поставленной задачи, B.C. Соломатину… Читать ещё >

Содержание

  • Г Л, А В, А I
  • СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТОМОГР4ФИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
  • 1. Традиционные томографические методы диагностики
  • 2. Оптические томографические методы диагностики биотканей
  • 3. Постановка задачи диффузионной оптической томографии
  • Г Л, А В, А II
  • ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС С ВРЕМЯ-РАЗРЕШЕННЫМ СЧЕТОМ ФОТОНОВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ
  • 1. Блок-схема макета диффузионного оптического томографа
  • 2. Практическая реализация системы регистрации
  • 3. Практическая реализация системы ввода излучения
  • 4. Моделирование диагностируемого объекта
  • 5. Эксперименты с модельными объектами
  • Г Л, А В, А III
  • БЫСТРЫЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ АЛГОРИТМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ СИЛБНОРАССЕИВАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ
  • 1. Проекционный метод решения обратной задачи
  • 2. Быстрый алгоритм приближенного решения обратной задачи
  • 3. Вторая итерация как способ восстановления «мелкомасштабной» структуры диагностируемых объектов
  • 4. Результаты восстановления «мелких» деталей внутренней структуры исследуемых объектов

Диффузионная оптическая томография сильно рассеивающих объектов на основе быстрого алгоритма проекционного восстановления внутренней структуры (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность проблемы.

Томография биологических объектов и тканей является актуальной задачей, имеющей огромное прикладное значение для современной медицины. Поэтому одним из важнейших требований, предъявляемых к любому методу томографии, является его неинвазивность (безвредность для пациента). Это обстоятельство приобретает особое значение в задачах диагностики заболеваний и травматических повреждений головного мозга человека (томография гематом, злокачественных новообразований и др.). Одним из наиболее перспективных, с этой точки зрения, методов считается оптическая томография (ОТ), в которой зондирование диагностируемого объекта, в отличие от наиболее распространенного метода томографической диагностики — рентгеновской, проводится с помощью оптического излучения, которое при разумном выборе мощности считается неинвазивным. Визуализация (восстановление внутренней структуры объекта), решение т.н. «обратной» задачи, проводится по данным, полученным в результате серии измерений, проведенных при различных положениях источника излучения и фотоприемника. Как правило, для итерационных методов решения обратной задачи необходимы методы решения и прямой задачи (определение характеристик выходящего из среды оптического излучения при заданных пространственных распределениях оптических характеристик диагностируемого объекта). Первые попытки решения обратной задачи оптической томографии были основаны на выделении из потока фотонов, выходящих из диагностируемого объекта, тех фотонов, которые прошли по траекториям близким к прямолинейным (т.н. баллистические фотоны). Такая селекция позволяла использовать для решения обратной задачи хорошо отработанные проекционные методы, заимствованные из рентгеновской томографии. К сожалению, баллистические фотоны составляют крайне малую часть из общего числа прошедших фотонов, что накладывает весьма жесткие ограничения на до.

Введение

3 пуетимые размеры диагностируемых объектов. Отказ от использования подобных методов селекции, т. е. регистрация всего потока прошедших через объект фотонов, позволяет резко увеличить его допустимые размеры. Однако, в этом случае процедура решения обратной задачи существенно усложняется. Поскольку при таких условиях регистрации фотонов возможно провести диагностику за несколько минут, необходимы приближенные алгоритмы, позволяющие восстановить внутреннюю структуру объекта примерно за такое же время. Еще 10 лет назад аппаратные возможности персональных компьютеров были настолько слабыми, что не позволяли осуществить такую задачу. Однако, активное развитие компьютерных технологий привело к пересмотру этих представлений и к текущему моменту уже опубликовано множество работ, посвященных теоретическому и экспериментальному исследованию потенциала методов оптической томографии. Настоящая диссертационная работа посвящена развитию одного из направлений оптической томографии без селекции фотонов — диффузионной оптической томографии.

Цель диссертационной работы.

Целью диссертационной работы является развитие метода диффузионной оптической томографии объектов с размерами более 1000 длин рассеяния. Для достижения поставленной цели был разработан и создан макет диффузионного оптического томографапроведена целая серия экспериментальных исследований (изменение оптических характеристик модельного объекта, использование различных типов включений и т. д.) — предложен, реализован в соответствующем программном обеспечении и апробирован в реальных и численных экспериментах быстрый приближенный нелинейный вероятностный алгоритм итерационной визуализации внутренней структуры диагностируемых объектов.

Научная новизна.

1. Показано, что при решении задачи диффузионной оптической томографии объектов с оптическими характеристиками, близкими к характеристикам.

Введение

4 биотканей в ближнем ИК диапазоне, применение высокочувствительной системы регистрации, основанной на методе счета фотонов, позволяет проводить диагностику объектов с размерами более 1000 длин рассеяния при входной мощности излучения менее 50 мВт.

2. Показано, что алгоритмы быстрого приближенного решения обратной и прямой задач диффузионной оптической томографии могут быть основаны на определенной процедуре «масштабирования» «эталонного» пространственного распределения регистрируемых фотонов.

3. Показано, что в отличие от рентгеновской томографии, нелинейность проекционных алгоритмов решения обратной задачи диффузионной оптической томографии приводит к погрешностям, связанными с потерей информации о мелкомасштабных включениях на фоне включений большего размера, что может быть устранено за счет применения дополнительных итераций.

Защищаемые положения.

1. Высокочувствительная система регистрации, основанная на методе счета фотонов, при входной мощности непрерывного излучения ближнего ИК диапазона менее 50 мВт позволяет проводить диагностику объектов с оптическими характеристиками, близкими к характеристикам биотканей, с поперечными размерами более 1000 длин рассеяния. Такая система регистрации дает возможность обнаружить в таких объектах скрытые процессами многократного рассеяния включения с размерами до 1−3 длин диффузии.

2. Приближенный алгоритм решения обратной задачи диффузионной оптической томографии, основанный на статистическом описании распространения фотонов в сильно рассеивающей среде и возможности масштабирования пространственных распределений регистрируемых фотонов, может быть использован для визуализации внутренней структуры сильно рассеивающих.

Введение

5 объектов е поперечным размером более 1000 длин рассеяния с пространственным разрешением до 1−3 длин диффузии.

3. Нелинейность алгоритмов решения обратной задачи приводит к потере информации о мелкомасштабных включениях внутри диагностируемых объектов. Использование дополнительных итераций, основанных на анализе отклонений между экспериментальными данными и данными, полученными в результате приближенного решения соответствующей прямой задачи, позволяет восстановить информацию о мелкомасштабной структуре диагностируемых объектов.

Практическая значимость работы определяется возможностью использования разработанной методики быстрого решения задачи диффузионной оптической томографии для создания прототипа клинического томографа для диагностики различных внутренних поражений. В частности, диффузионный оптический томограф может быть использован для маммографии.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Полный объем работы: 149 страниц, включая 50 рисунков, 8 таблиц. Библиография содержит 159 наименований, в том числе, 10 авторских публикаций.

Основные результаты, полученные в диссертационной работе, могут быть сформулированы следующим образом.

1. Разработан и реализован макет диффузионного оптического томографа, основанный на использовании непрерывного полупроводникового лазера ближнего ИК диапазона (длины волн 790 и 820 нм) с выходной мощностью 50 мВт и применении системы регистрации со счетом фотонов. Макет позволил в условиях многократного (//' = 1−10 мм './/." = 0.001−0.05мм-1) рассеяния провести диагностику модельных объектов с размерами вплоть до 140 мм.

2. Проведены эксперименты по визуализации в таких модельных объектах включений с размерами 4−30 мм. Показано, что при входной мощности излучения 20 мВт для надежного (отношение «сш нал/шум"~ 1) детектирования «теней» от включений время измерения составляет ~ 0.5 с на точку.

3. Разработан, реализован и апробирован нелинейный вероятностный алгоритм решения обратной задачи диффузионной оптической томографии, основанный на приближенном описании пространственных распределений потоков регистрируемых фотонов. Использование предложенной быстрой процедуры расчета таких распределений позволило сократить время решения обратной задачи до 2 мин (PC PIII-800, размер входной матрицы — 32×32, размер матриц распределений — 500×500).

4. Разработан, реализован и апробирован алгоритм приближенного решения прямой задачи оптической томографии, применимый для случая нескольких поглощающих включений внутри сильно-рассеивающего объекта. Использование предложенной быстрой процедуры расчета пространственных распределений потоков регистрируемых фотонов позволило сократить время.

Заключение

.

В заключение автор выражает искреннюю признательность своему научному руководителю профессору В. В. Шувалову предложившему весьма актуальную и интересную тематику, оказавшему неоценимую помощь в проведении экспериментальных и теоретических исследований. Также автор выражает благодарность с.н.с. В. М. Петниковой за помощь в изучении теоретических аспектов поставленной задачи, B.C. Соломатину за полезные и содержательные дискуссии при разработке экспериментальной установки. Автор благодарен всем сотрудникам лаборатории нелинейной оптики за дружеское, сердечное отношение, способствовавшее выполнению настоящей работы. Особую признательность автор выражает своей жене и дочери, оказывавшим понимание и моральную поддержку в особо трудные этапы.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Webb S. The physics of medical imaging.- Philadelphia:1.stitute of Physics Publishing, 1998, — 633 p.
  2. Г. Восстановление изображений по проекциям. Основы реконструктивной томографии, пер. с англ.- М: Наука, 1983, — 349 с.
  3. A. 11. Арсенин В. Я., Тимонов А. А. Математические задачи компьютерной томографии- М: Наука, 1987, — 160 с.
  4. А. Н., Арсенин В. Я. Методы решения некорректных задач.-М:Наука, 1986, — 288 с.
  5. Технические средства медицинской интроскопии (под ред. Леонова Б. И.).-М:Медицина, 1989.
  6. Chance В., Alfano R. R., editors. Photon Migration and Imaging in Random Media Tissues.- V. 1888, SPIE, 1993.
  7. Avrillier S., Chance В., Mueller G. J., et al., editors. Photon Transport in Highly Scattering Tissue.- V. 2326, SPIE, 1995.
  8. Chance В., Alfano R. R., editors. Optical Tomography, Photon Migration, and Spectroscopy of Tissue and Model Media: Theory, Human Studies, and Instrumentation.- V. 2389, SPIE, 1995.
  9. В., Delpy D. Т., Muller G. J., editors. Photon propogation in tissues.-V. 2626, SPIE, 1996.
  10. Benaron D. A., Chance В., Ferrari M., editors. Proceedings of photon propagation in tissues III.- V. 3194, SPIE, 1998.
  11. Chance В., Alfano R. R., Tromberg B. J., et al., editors. Optical Tomography and Spectroscopy of Tissue IV.- V. 4250, SPIE, 2001.
  12. Muller G., Chance В., Alfano R., et al., editors. Medical Optical Tomography: Functional Imaging and Monitoring.- IS 11, Bellingham: SPIE, 1993.
  13. Tuchin V. V., editor. Selected Papers on Tissue Optics: Applications in Medical Diagnostics and Therapy.- MS 102, Bellingham: SPIE, 1994.
  14. Minet O., Mueller G. J., Beuthan J., editors. Selected papers on optical tomography: fundamentals and applications in medicine- MS 147, Bellingham: SPIE, 1998.
  15. Masters B. R., editor. Optical Low-Coherence Reflectometry & Tomography.-MS 165, Hardbound: SPIE, 2001.
  16. P. H. Современные томографические методы исследования сердца в оценке перфузии миокарда //Кардиология, Т. 34, № 7−8- сс. 69−73, (1994).
  17. Hendee W. R. Medical radiation physics: roentgenology, nuclear medicine & ultrasound.- Chicago: Year Book Medical Publishers. 1979, — 599 p.
  18. Bonse I J., editor. Developments in x-ray tomography.- V. 3149, SPIE, 1997.
  19. Bartunik H. D., Chance В., editors. Structural biological applications of x-ray absorption, scattering, and diffraction.- Orlando: Academic Press, 1986.
  20. Е. А., Бару С. Е., Волобуев И. И. Цифровая рентгенографическая установка для медицинской диагностики // Медицинская техника, Т. 1, сс. 13−17, 1997).
  21. Г. И., Ртищева Г. М., Коку ев А. Н. Особенности построения и применения рентгеновских аппаратов для исследования легких // Медицинская техника, Т. 5, сс. 35−40, (1998).
  22. В. В. Современные средства медицинской рентгенографии // Медицинская визуализация, Т. 4, сс. 13−19, (1996).
  23. Э. Г. Развитие цифровой техники для рентгенодиагностики П Медицинская техника, Т. 3, сс. 36−39, (1998).
  24. J. К., Herman G. Т., editors. 3D imaging in medicine, 2-ndedition.- Boca Raton: CRC Press, 1991, — 384 p.
  25. Liang Zhi-Pei, Lauterbur P. Principles of magnetic resonance imaging: a signal processing perspective.- Belli ngham: S P IE. 1999, — 401 p.
  26. Westbrook C., Kaut C., editors. MRI in practice, 2-nd edition.-Oxford:Blaekwell Scientific Publications, 1998, — 326 p.
  27. А. П. Биофизические основы ультразвуковой медицинской диагностики. Ультразвуковая диагностика, Еорький, 1983 сс. 80−94
  28. Л. В. Физика и техника ультразвуковых систем (ч. VI) // Медицинская Визуализация, Т .2, сс. 41−55, (1998).
  29. Л. В. Ультразвуковые диагностические приборы: Практическое руководство для пользователей М: Видар, 1999.
  30. Л. В. О безопасности ультразвуковых диагностических исследований II Медицинская Визуализация, Т .3, сс. 22−31, (1997).
  31. Metherall P. Three-dimentional electrical impedance tomography // Nature, Т. 380, сс. 509−512,(1996).
  32. М. В., N em irk о А. P., Matous К. М. Image reconstruction in electric impedance tomography using the modified back projection method 11 Pattern Recognition and Image Analysis, V. 5, № 1- pp. 125−130, (1995).
  33. Shallof A. M., Barber D. C. Multifrequency electrical impedance tomography: tissue characterization and image quality 11 Proc. SPIE, V. 3031, pp. 699−707, (1997).
  34. Abboud S., Rosenfeld M., Luzon J. Effect ofsource location on the scalp potential asymmetry in a numerical model of the head II IEEE Trans. Biomed. Eng., V. 43, № 7, — pp. 690−696, (1996).
  35. Adler A., Shinozuka N., Berthiaume Y., et al. Electrical impedance tomography can monitor dynamic hyperinflation in dogs 11 J. Appl. Physiol., V. 84, № 2-pp. 726−732, (1998).
  36. Nelson M. E., Fiatarone M. A., Layne J. E., et al. Analysis of body-composition techniques and models for detecting change in soft tissue with strength training 11 Am. J. Clin. Nutr. V. 63, № 5, — pp. 678−686, (1996).
  37. Tuchin V. V. Controlling of tissue optical properties 11 Proc. SPIE, V. 4001, pp. 30−53, (2000).
  38. Savehenko E. P., Tatarkova S. A., Tuchin V. V. Optical imaging of physiological processes in the human brain: overview // Proc. SPIE, V. 3726, pp. 358−369, (1999).
  39. Roggan A., Friebel M., Dorschel K., et al. Optical properties ofcirculating human blood in the wavelength range 400−2500 nm II J. of Biomedical Optics, V. 4, pp. 36−46, (1999).
  40. Tanikawa-Takahashi Y., Imai D., H. Maki S. Mizuno, et al. Design andfabrication of a solid simplified head phantom II Proc. SPIE, V. 2979, pp. 429−436, (1997).
  41. Feng S. C., Zeng F.-A., Chance B. Monte carlo simulations of photon migration path distributions in multiple scattering media 11 Proc. SPIE, V. 1888, pp. 78−88, (1993).
  42. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах, в 2-х томах (под ред. Исимару А.).- М: Мир, 1981, — 280 с.
  43. М., Вольф Э. Основы оптики.- М: Наука, 1970, — 855 с.
  44. Patterson М. S., PogueB. W., Wilson В. С. Computer simulation and experimental studies of optical imagingwith photon density waves 11 IS 11, pp. 514−533, (1993).
  45. Arridge S. R., Schweiger M. Photon-measurement density functions, part 2: Finite-element-method calculations II Applied Optics, V. 34, № 34- pp. 80 268 037, (1995).
  46. Benaron D. A., Chance B., Muller G. J., editors. Proceedings of photon propagation in tissues II- V. 2925, SPIE, 1996.
  47. Chance 1?. editor. Photon migration in tissues- New York: Plenum Press, 1989.
  48. Ho P. P., Wang L., Liang X., et al. Snake light tomography: Ultrafast time-gated snake like 2d and 3d images ofobjects in biomedical media 11 Optics and Photonics News, V. 4, № 10, — pp. 23−21, (1993).
  49. Herman G. T. Image reconstruction from projections: the fundamentals of computerized tomography- San Francisco: Academic Press, 1980.
  50. Sabatier P. C., editor. Basic methods of tomography and inverse problems: a set of lectures- Bristol: Hilger A., 1987.
  51. Wang L., Ho P. P., Liu C., et al. Ballistic 2-d imaging through scattering walls using an ultrafast optical kerr gate II Science, V. 253, № 5021.- pp.769 771. (1991).
  52. Proskurin S. G., Yamada Y., Takahashi Y. Absorption coefficient measurements of highly scattering media in slabs and cylindrical phantoms by means of time-resolved optical spectroscopy II Proc. SPIE, V. 2389, pp. 157−166, (1995).
  53. Wells K., Hebden J. C., Schmidt F. E., Delpy D. T. Ucl multichannel time-resolved system for optical tomography II Proc. SPIE, V. 2979, pp. 599−607, (1997).
  54. Hee M. R., Puliaiito C. A., Schuman J. S., Fujimoto J. G. Optical coherence tomography of ocular diseases- Thorofare: SLACK Inc., 1996, — 374 p.
  55. Tearney G. J., Brezinski M. E., Hee M. R. et al. Optical coherence tomography in multiply scattering tissue II Proc. SPIE, V. 2389, pp. 29−34, (1995).
  56. Tuchin V. V., Izatt J. A., Fujimoto J. G., editors. Coherent domain optical methods in biomedical science and clinical applications IV- V. 3915, SPIE 2000.
  57. O’Leary M. A., Boas D. A., Chance B., Yodh A. G. Experimental images of heterogeneous turbid media by frequency-domain diffusing-photon tomography 11 Opt. Lett., V. 20, pp. 426−428, (1995).
  58. Papaioannou D. G., Colak S. B., Hooft G. W. Resolution and sensitivity limits of optical imaging in highly scattering media 11 Proc. SPIE, V. 2626, pp. 218−227, (1995).
  59. Bocher T., Beuthan J., Minet O., et al. Frequency domain technique for a two-dimensional mapping ofoptical tissue properties 11 Proc. SPIE, V. 2626, pp. 283 295, (1995).
  60. Das B. B., Dolne J., Barbour R. L., et al. Analysis of time-resolved data for tomographical image reconstruction of opaque phantoms andfinite absorbers in diffusive media 11 Proc. SPIE, V. 2389, pp. 16−28, (1995).
  61. Нее М. R. Izatt J. A., Swanson Е. A., Fuji mot о J. G. Femptosecond transillumination tomography in thick tissues 11 Opt. Let., V. 18, pp. 1107−1109, (1993).
  62. E. В., Чурсин Д. А., Шувалов В. В., Шутов И. В. Пространственное разрешение и время сканирования в оптической томографии поглощающих «фантомов» в условиях многократного рассеяния // Квантовая электроника, Т. 30, сс. 78−80, (2000).
  63. Pogue B. W., McBride T. (). Jiang S., et al. Analysis of circular source-detector geometries for near-infrared tomographic imaging // Proc. SPIE, V. 4250, pp. 412−418, (2001).
  64. Tuchin V. V., editor. Cell and biotissue optics: applications in laser diagnostics and therapy.- V. 2100, SPIE, 1994.
  65. Tuchin V. V., editor. Optical methods of biomedical diagnostics and therapy.-V. 1981, SPIE, 1993.
  66. I Iillman E. M., Dehghani 11. Hebden J. C., et al. Differential imaging in heterogeneous media: limitations of linearization assumptions in optical tomography 11 Proe. SPIE, V. 4250, pp. 327−338, (2001).
  67. Chen Y., Zhou S., Nioka S., et al. Novel optical system for neonatal brain imaging 11 Proe. SPIE, V. 3726, pp. 512−515, (1999).
  68. Priezzhev A. V., Fedoseev V. V., Kudinov D. V. Computer simulation of light scattering from dynamic inhomogeneities in live tissue 11 Proe. SPIE, V. 3726, pp. 567−575, (1999).
  69. Priezzhev A. V., Glonty V. N. V. G. Kolinko Vladimir G. Calculation and measurement of velocity profiles in suspension flows restricted by light scattering walls 11 Proe. SPIE, V. 2326, pp. 267−276, (1995).
  70. A. A., Esenaliev R. (). Karabutov A. A. Laser optoacoustic tomography of layered tissues: signal processing II Proe. SPIE, V. 2979, pp. 59−70, (1997).
  71. Oraevsky A. A., Andreev V. A., Karabutov A. A., Esenaliev R. O. Two-dimensional optoacoustic tomography: transducer array and image reconstruction algorithm II Proe. SPIE, V. 3601, pp. 256−267, (1999).
  72. R. (). Karabutov A. A., Tittel F. K., et al. Laser optoacoustic imaging for breast cancer diagnostics: limit of detection and comparison with x-ray and ultrasound imaging 11 Proe. SPIE, V. 2979, pp. 71−82, (1997).
  73. Benaron D. A., Chance B., Ferrari M., Kohl M., editors. Proceedings of photon propagation in tissues IV- V. 3566, SPIE, 1998.
  74. Andersson-Engels S., Fujimoto J. G., editors. Photon Migration, Diffuse Spectroscopy, and Optical Coherence Tomography: Imaging and Functional Assessment.- V. 4160, SPIE, 2000.
  75. Tuehin V. V. Lasers andfiber optics in biomedicine. Part III Laser Physics, V. 3, № 4, — pp. 767−820, (1993).
  76. Tuchin V. V. Lasers andfiber optics in biomedicine. Part 2II Laser Physics, V. 3, № 5, — pp. 925−950, (1993).
  77. В. В. Исследование биотканей методами светорассеяния // УФН, Т. 167, № 5, — сс. 517−539, (1997).
  78. Ю. Н., Кравцов Ю. А., Рытов С. М., Татарский В. И. Современные средства медицинской рентгенографии // УФН, Т. 102, с. 3−42, (1970).
  79. Л. А., Кравцов Ю. А. Теория переноса излучения.- М: Наука, 1983,216 с.
  80. А. М., Учайкин В. В. Введение в теорию прохождения частиц через вещество- М:Агомиздат, 1978, — 256 с.
  81. Bonner R. F., Nossal R., Halvin S., Weiss G. H. Model for photon migration in turbid biological media II J. of the Optical Society of America (A), V. 4, № 3-pp. 423−432, (1987).
  82. Hebden J. C., Hall D. J., Delpy D. T. The spatial resolution performance of a time-resolved optical imaging system using temporal extrapolation 11 Medical Physics, V. 22, № 2, — pp. 201−208, (1995).
  83. Moon J. A., Reinjes J. Image resolution by use of multiply scattered light II Optics Letters, V. 19, № 8, — pp. 521−523, (1994).
  84. Noginov M. A., Noginova N., Egarievwe S., et al. Study of light propagation in scattering powder laser materials II Optical Materials, article №. 1701, pp. 1−7, (1998).
  85. YoonG., Welch A. J., Motamedi M., GemertM. C. J. Development and application of three-dimensional light distribution II IEEE J. of Quantum Electronics, V. QE-23, № 10, — pp. 1721−1723,(1987).
  86. Hielscher A. H., AleouHe R. E. Non-diffusive photon migration in homogeneous and heterogeneous tissues II SPIE Proe., V. 2925, pp. 22−30, (1996).
  87. Hiraoka M., Firbank M., Essenpreis M., et al. A mote carlo investigation of optical pathlength in homogeneous tissue and its application to near-infrared spectroscopy II Physics in Medicine and Biology, V. 38, pp. 1859−1876, (1993).
  88. Pi fieri A., Taroni P., Valentini G., Andersson-Engels S. Real time method for fitting time-resolved reflectance and transmittance measurements with a mote carlo model 11 Applied Optics, V.37, № 13, — pp. 2774−2780, (1998).
  89. Walker S. A., Fantini S., Gratton E. Image reconstruction by backprojection from frequency-domain optical measurements in highly scattering media 11 Applied Optics, V. 36, № 1.- pp. 170−179, (1997).
  90. S. В., Papaioannou D. G., Hooft G. W.'t, Mark M. B. Optical image reconstruction with deconvolution in light diffusing media 11 Proc. SPIE, V. 2626, pp. 306−315, (1995).
  91. Fantini S., Franceschini M. A., Walker S. A., et al. Photon path distribution in turbid media: applications for imaging II Proc. SPIE, V. 2389, pp. 340−348, (1995).
  92. Г. Г., Вишняков Г. H. Оптическая томография.- M: Радио и связь, 1989, — 224 с.
  93. Arridge S. R. The forward and inverse problems in time resolved infra-red imaging 11 SPIE Proc., IS 11, pp. 35−64, (1993).
  94. Arridge S. R. Photon-measurement density functions, part 1: Analytical forms 11 Applied Optics, V. 34, № 31.- pp. 7395−7409, (1995).
  95. Arridge S. R. Zee P., Cope M., Delpy D. T. Reconstruction methods for infra-red absorption images II SPIE Proc., V. 1431, pp. 204−215, (1991).
  96. Arridge S. R. Schweiger M., Delpy D. T. Iterative reconstruction of near infra-red absorption images II SPIE Proc., V. 1767, pp. 312−323, (1992).
  97. С. А. О некорректности применения диффузионного приближения нестационарного уравнения переноса излучения к оптической томографии биологических сред II Известия Вузов. Электроника, Т. 6, сс. 101−104, (1997).
  98. Jiang Н., Paulsen К. D., Osterberg U. L., et al. Simultaneous reconstruction of optical absorption and scattering maps in turbid media from near-infrared frequency-domain data II Optics Letters, V. 20, № 20.- pp. 2128−2130, (1995).
  99. Schweiger M., Arridge S. R. Direct calculation with a finite-element method of the laplace transform of the distribution ofphoton time offlight in tissue 11 Applied Optics, V. 36, № 34, — pp. 9042−9048, (1997).
  100. Kalintsev A. G., Kravtsenyuk О. V., Lyubimov V. V., et al. Optical diffuse tomography reconstruction using photon average trajectory // Proc. SPIE, V. 4242, pp. 275−281, (2001).
  101. Lyubimov V. V., Murzin A. G., Prilezhaev D. S., et al. Problem of the resolving power of bioobject tomography using first transmitted photons 11 Proc. SPIE, V. 2626, pp. 75−78, (1995).
  102. О. В., Любимов В. В. Особенности статистических характеристик траекторий фотонов в сильнорассеивающей среде вблизи поверхности объекта II Оптика и спектроскопия, Т. 88, № 4- сс. 670−676, (2000).
  103. V. М., Tcrcshehcnko S. A., Vorobiev N. S., et al. Optical imaging via biological object internal structure contrasting 11 Proc. SPIE, V. 2326, pp. 153 163, (1994).
  104. С. В., Терещенко С. А. Томография рассеивающих сред в двухпото-ковой модели переноса излучения // ПисьмавЖТФ, Т. 21, № 12- сс. 24−27, (1995).
  105. С. А., Подгаецкий В. М., Воробьев Н. С., Смирнов А. В. Условия прохождения коротких оптических импульсов через сильнорассеивающую среду II Квантовая электроника, Т. 23, № 3.- сс. 265−268, (1996).
  106. С. В., Терещенко С. А. Нестационарная двухпотоковая модель переноса излучения для томографии рассеивающих сред // ЖТФ, Т. 67, № 5, — сс. 61−65, (1997).
  107. С. А., Селищев С. В. Решение задачи оптической томографии для ограниченных рассеивающих сред в двухпотоковой модели переноса излучения // Письма в ЖТФ, Т. 23, № 17, — сс. 64−67, (1997).
  108. С. А. Развитие оптической томографии биологических рассеивающих сред (http ://www.mks .ru/library/eonf/biomedpribor/2000/oglav.html)
  109. Gryazin Y. A., Klibanov M. V., Lucas T. R. Imaging the diffusion coefficient in a parabolic inverse problem in optical tomography // Inverse Problems, V. 15, № 2- pp. 373−397, (1999).
  110. Millane R. P., Ye J. C., Bouman C. A., Webb K. J. Multigrid bayesian methods for optical diffusion tomography II Proc. SPIE, V. 4123, pp. 295−306, (2000).
  111. Kwee I. W., Tanikawa-Takahashi Y., Proskurin S. G., et al. Performance of a nullspace-map image reconstruction algorithm 11 Proc. SPIE, V. 2979, pp. 185 196, (1997).
  112. Hielscher A. H., Bartel S. Overcoming ill-posedness in optical tomography II Proc. SPIE, V. 3979, pp. 575−585, (2000).
  113. A. 11. Klose A. D. Evolution-theory-based algorithm for optical diffusion tomography 11 Proc. SPIE, V. 4160, pp. 118−127, (2000).
  114. Saquib S. S., HansonK. M., Cunningham G. S. Model-based image reconstruction from time-resolved diffusion data II Proc. SPIE, V. 3034, pp. 369−380, (1997).
  115. Schwefel H. P. Evolution and optimum seeking.- New York: John Wiley & Sons, 1995, — 456 p.
  116. В. Б., Кравценюк О. В., Любимов В. В., Скотников В. А. Траектории фотонов в сильнорассеивающей среде, облучаемой синусоидально-модулированным лазерным излучением // Оптика и спектроскопия, Т. 87, № 3- сс. 457−460, (1999).
  117. V. V., Rravtsenyuk О. V., Seotnikov V. A., Volkonsky V. В. Photon trajectory in strongly scattering media transilluminated by the sine-modulated laser radiation 11 Proc. SPIE, V. 3566, pp. 57−63, (1998).
  118. Lyubimov V. V., Rravtsenyuk О. V., Murzin A. G. New approach for mathematical problems ofthe optical tomography ofhigly scattering (biological) objects 11 Proc. SPIE, V. 3816, pp. 183−193, (1999).
  119. Д. А., Шувалов В. В., Шутов И. В. Оптический томограф со счетом фотонов и проекционное восстановление параметров поглощающих «фантомов» II Квантовая электроника, Т. 29, сс. 83−88, (1999).
  120. Chursin D. A., Shuvalov V. V., Shutov I. V. Modulation optical tomography with time-resolved photon counting, Bratislava, Slovak Republic, August 24−28,1998, p. P2-P6.
  121. Chursin D. A., Shuvalov V. V., Shutov I. V. Spatial resolution, measuring time, andfast visualization of hidden deep «phantoms «in diffusion optical tomography of extensive scattering objects, Tokyo, Japan, August 13−18, 2000, p. 65.
  122. American national standard for safe use of lasers- ANSI Z136.1, 1993.
  123. Proskurin S. G., Takahashi S., Kwee I. W., et al. Measurements of time-resolved transmittances through cylindrical solid phantoms: comparison with 2d and 3d fem simulations 11 Proc. SPIE, V. 2979, pp. 261−271, (1997).
  124. HillmanE. M. С. I Iclxlcn J. C., Schmidt F. E. W., etal. Calibration techniques and datatype extraction for time-resolved optical tomography 11 Review of Scientific Instruments, V. 71, № 9, — pp. 3415−3427, (2000).
  125. Schmidt F. E. W., Maltsev V. P., Fry M. E., et al. A 32-channel time-resolved instrument for medical optical tomography II Review of Scientific Instruments, V. 71, № 1, — pp. 256−265, (2000).
  126. Chursin D. A., Petnikova V. M., Shuvalov V. V., Shutov I. V. Diffusion optical tomography of scattering extensive objects: spatial resolution, scanning time, and fast reconstruction of hidden phantoms, Bordeaux, France, July 17−21, 2000.
  127. Shuvalov V. V., Shutov I. V., Tret’akov E. V. Fast solution of inverse problem in diffusion optical tomography: Specific features of approximate nonlinear algorithms, Moscow, Russia, July 3−7, 2001, p. 160.
  128. Shuvalov V. V., Shutov I. V., Tret' akov E. V. Fast visualization of internal structure of multiple-scattering objects by diffusion optical tomography, Minsk, Belarus, 2001. p. WN2.
  129. Goertz G., Kalos M. H. Monte Carlo in Transport Problems.- London: Pergamon Press, 1958.
  130. Graber H. I. Barbour R. I. Lubowsky J., et al. Evaluation of steady-state, time-and frequency-domain data for the problem of optical diffusion tomography 11 J. Biomedical Optics, V. 1641, pp. 6−20, (1992).
  131. W. 11. Teukolsky S. A., Vetterling W. Т., Flannery B. P. Numerical Recipes in C: the art of scientific computing. 2-nd edition.- Cambridge: Cambridge University Press, 1995.
  132. Shuvalov V. V., Shutov I. V., Tret’akov E. V. Fast solution of inverse problem in diffusion optical tomography: Specific features of approximate nonlinear algorithms П Laser Physics, V. 12, № 4- (2002).
  133. Shuvalov V. V., Shutov I. V., Tret' akov E. V. Fast visualization of internal structure of multiple-scattering objects by diffusion optical tomography 11 Proc. SPIE, V. 4749. In Press
  134. E. В., Шувалов В. В., Шутов И. В. Приближенные статистические нелинейные алгоритмы в диффузионной оптической томографии объектов со сложной внутренней структурой, Т. 5 Москва, Россия, 21−25 января, 2002, сс. 26−27.
Заполнить форму текущей работой

Сдать сессию!