Исследование статистических характеристик процесса распространения излучения в сильнорассеивающей среде для создания алгоритма оптической диффузионной томографии
Диссертация
Однако, несмотря на высокий технический уровень развития данного направления, в клинической практике оптические томографы еще широко не внедрены. Основной причиной тому является отсутствие подходящих алгоритмов реконструкции для оптической томографии. Специфика задачи заключается в том, что в биологических объектах, обладающих сильным рассеянием, распространение излучения оптического диапазона… Читать ещё >
Содержание
- Защищаемые положения
- Глава 1. Технические возможности и методы оптической томографии
- 1. 1. Применение оптических методов для медицинской диагностики
- 1. 1. 1. Особенности распространение излучения оптического диапазона в сильнорассеивающих объектах
- 1. 1. 2. Основные направления развития оптических методов диагностики
- 1. 2. Методы оптической томографии
- 1. 2. 1. Прямая и обратная задачи распространения излучения
- 1. 2. 2. Оптическая когерентная и диффузионная томография
- 1. 3. Методы получения оптических томограмм
- 1. 3. 1. Прямые методы получения изображения
- 1. 3. 2. Непрямые методы получения изображения
- 1. 4. Алгоритмы реконструкции оптической диффузионной томографии
- 1. 4. 1. Алгоритмы на основе уравнения переноса излучения
- 1. 4. 2. Метод Средних Траекторий Фотонов
- 1. 5. Выводы Главы
- 1. 1. Применение оптических методов для медицинской диагностики
- Глава 2. Распространение излучения в сильнорассеивающих случайно-неоднородных средах
- 2. 1. Связь уравнений переноса с теорией моментов волнового поля
- 2. 2. Диффузионное приближение уравнения переноса и границы его применимости
- 2. 3. Начальные и граничные условия при решении уравнения диффузии
- 2. 4. Выводы Главы
- Глава 3. Свойства решений уравнения диффузии
- 3. 1. Приближение Борна
- 3. 1. 1. Статистические характеристики процесса распространения фотонов с сильнорассеивающих средах
- 3. 2. Приближение Рытова
- 3. 3. Выводы Главы
- 3. 1. Приближение Борна
- Глава 4. Исследование статистических характеристик процесса распространения фотонов в сильнорассеивающих объектах
- 4. 1. Теоретическое исследование статистических характеристик процесса Vi распространения излучения мгновенного точечного источника в телах различной формы
- 4. 1. 1. Бесконечное пространство
- 4. 1. 2. Полубесконечная среда
- 4. 1. 3. Статистические характеристики траекторий фотонов в слое
- 4. 1. 4. Прямоугольный сектор
- 4. 2. Анализ влияния близости границ среды на процесс распространения в ней фотонов
- 1. 4.2.1. Случай полупространства
- 4. 2. 3. Источник расположен внутри среды
- 4. 2. 4. Плоский слой
- 4. 2. 5. Закономерности изменения статистических характеристик процесса распространения фотонов вблизи границ объекта
- 4. 3. Экспериментальное наблюдение распространения излучения от непрерывного синусоидально-модулированного источника в v сильнорассеивающей среде
- 4. 3. 1. Экспериментальная установка и техника эксперимента
- 4. 3. 2. Средние траектории излучения в полупространстве
- 4. 3. 3. Средние траектории излучения в слое и прямоугольном секторе
- 4. 3. 4. Средние траектории излучения в цилиндре
- 4. 4. Выводы Главы
- 4. 1. Теоретическое исследование статистических характеристик процесса Vi распространения излучения мгновенного точечного источника в телах различной формы
- 5. 1. Пробный алгоритм томографической реконструкции одиночной симметричной поглощающей неоднородности
- 5. 1. 1. Качество реконструкции при использовании метода СТФ
- 5. 1. 2. Вычисление относительной тени от макронеоднородности
- 5. 1. 3. Пробный траекторный алгоритм реконструкции
- 5. 2. Реконструкция комплексных неоднородностей
- 5. 2. 1. Исследование относительных теней от комплексных неоднородностей
- 5. 2. 2. Раздельное восстановление поглощающих и рассеивающих неоднородностей
- 5. 3. Выводы Главы
Список литературы
- Delpy D.T., Соре М., Cady Е.В., Wyatt J.S., Hamilton P.A., Hope P.L., Wray S.,
- Reynolds E.O.R. «Cerebral monitoring in newborn infants by magnetic resonance and near infrared spectroscopy» // Scand. J. Clin. Lab. Invest. (1987) Vol. 47, suppl. 88, pp. 9−17.
- Reynolds E.O.R., Wyatt J.S., Azzopardi D., Delpy D.T., Cady E.B., Cope M.,
- Wray S. «New non-invasive methods for assessing brain oxygenation and haemodynamics» // British Medical Bulletin (1988) Vol. 44(4), pp. 1052−1075.
- Gratton E., Mantulin W.W., van de Ven M.J., Fishkin J.B., Maris M.B., Chance B.
- A novel approach to laser tomography" //Bioimaging (1993) Vol. 1, pp. 40−46.
- Beuthan J., Prapavat V., Naber R.-D., Minet O., Miiller G. «Diagnostic ofinflammatory rheumatic diseases with photon density waves» // Proc. SPIE (1996) Vol. 2676, pp. 43−53.
- Cope M., Delpy D.T. «System for the long-term measurement of cerebral bloodand tissue oxygenation on newborn infants by near infrared transillumination» // Med. Biol. Eng. Comput. (1988) Vol. 26, pp.289−294.
- Maris M., Gratton E., Majer J., Mantulin W., Chance B. «Functional near-infraredimaging of deoxygenated haemoglobin during exercise of the finger extensor muscles using the frequency-domain technique» // Bioimaging (1994) Vol. 2, pp. 174−183.
- Chance В., Anday E., Nioka Sh., Zhou Sh., Hong L., Worden K., Li C., Murray Т.,
- Ovetsky Y., Pidikiti D., Thomas R. «A novel method for fast imaging of brain function, non-invasively, with light» // Optics Express (1998) Vol. 2, № 10, pp. 411−423.
- Matcher S.J., Cope M., Delpy D.T. «Use of the water absorption spectrum toquantify tissue chromophore concentration changes in near-infrared spectroscopy» // Phys. Med. Biol. (1993) Vol. 38, pp. 177−196.
- Spott Th., Svaasand L.O., Anderson R.E., Schmedling P.F. «Application of opticaldiffusion theory to transcutaneous bilirubinometry» // Proc. SPIE (1998), Vol. 3195, pp. 235−245.
- Elwell C., Hebden J. «Near-Infrared Spectroscopy» // http://www.medphys.ucl.ac.uk/research/borg/research/NIRtopics/nirs.htm (1999).
- Kohl M., Watson R., Cope M. «Determination of absorption-coefficients in highly scattering media from changes in attenuation and phase» // Opt. Lett. (1997) Vol. 21(18), pp. 1519−1521.
- Kohl M., Watson R., Cope M. «Optical properties of highly scattering mediadetermined from the ratio of changes in attenuation, phase and modulation depth» // Proc SPIE (1997) Vol. 2979, pp. 365−374.
- Cheong W.-F., Prahl S., Welch A. «A review of the optical properties of biological tissues» // IEEE J. Quant. Electron. (1990) Vol. 26, pp. 2166−2185.
- Wilson B.C., Jacques S.L. «Optical reflectance and transmittance of tissues: principles and applications'7/IEEE J. Quant. Electron. (1990) Vol. 26 (12), pp. 2186−2199.
- Matcher S.J., Cope M., Delpy D.T. „In vivo measurements of the wavelengthdependence of tissue-scattering coefficients between 760 and 900 nm measured with time-resolved spectroscopy“ // Appl. Opt. (1997) Vol. 36(1), pp. 386−396.
- Arridge S.R., Cope M., and Delpy D.T. „The theoretical basis for the determination of optical pathlengths in tissue: temporal and frequency analysis“ // Phys. Med. Biol. (1992) Vol. 37(7), pp. 1531−1560.
- Arridge S.R., Hebden J.C. „Optical imaging in medicine II: Modelling and reconstruction“ // Phys. Med. Biol. (1997) Vol. 42(5), pp. 841−853.
- Arridge S.R., van der Zee P., Delpy D.T., Cope. M. „Particle sizing in the Miescattering region: singular value analysis“ // Inverse Problems (1989) Vol. 5, pp. 671−689.
- Arridge S.R. „A note on the spherical harmonic expansion of the Mie scatteringkernel“ // Journal of Modern Optics (1989) Vol. 36(6), pp. 685−692.21. van der Zee P., Essenpreis M., and Delpy D.T. „Optical properties of brain tissue“
- Тучин B.B. Лазеры и волоконная оптика в биомедицинских исследованиях.
- Издательство Саратовского Университета. 1998. 384 с.
- Gros C.-M., Sigrist R. „La radiographic et la transillumination de la mamelle“
- SPIE Milestone Series (1998) Vol. MS 147, pp. 122−136. (Reprinted from Strasbourg Medical 1951).
- Cutler M. „Transillumination as an aid in the diagnosis of breast lesions“ // SPIE
- Milestone Series (1998) Vol. MS 147, pp. 108−117. (Reprinted from Surgery, Gynecology and Obstetrics (1929) pp. 721−729).
- Pei Y., Graber H.L., Lin F.-B., Barbour R.L. „Sensitivity study on scattering media with MRI-guided spatial heterogeneity“ // OSA Trends in Optics and Photonics Series (1998) Vol. 21: „Advances in Optical Imaging and Photon Migration“, pp. 147−152.
- Schmidt F.E.W., Fry M.E., Hebden J.C., Delpy D.T. „The development of 32channel time-resolved optical tomography system“ // OSA Trends in Optics and Photonics Series (1998) Vol. 21: „Advances in Optical Imaging and Photon Migration“, pp. 120−122.
- Schmidt F.E.W., Fry M.E., Hillman E.M.C., Hebden J.C. and Delpy D.T. „A 32channel time-resolved instrument for medical optical tomography“ // Review of Scientific Instruments (2000) Vol. 71(1), pp. 256−265.
- Krautermann V. „Von Wasser-haupte der Kinder“ //SPIE Milestone Series (1998)
- Vol. MS 147, pp. 2−5.(Reprinted from Aufrichtig getreuer, sorgfaltiger und geschwinder Kinder-Arzt. 1740).
- Bright R. „Case CCV. Chronic hydrocephalus from childhood, in an adult- ossification complete- intellect moderate“ //SPIE Milestone Series (1998) Vol. MS 147, pp. 6−12. (Reprinted from Reports of Medical Cases 1831).
- Curling T.B. „Hydrocele excerpt.“ //SPIE Milestone Series (1998) Vol. MS 147, pp. 13−25. (Reprinted from A Practical Treatise on the Diseases of the Testis and of the Spermatic Cord and Scrotum 1843).
- Benaron D.A., Van Houten J.P., Cheong W.-F., Kermit E.L., King R.A. „Earlyclinical results of time-of-flight optical tomography in a neonatal intensive care unit“ //Proc. SPIE (1995) Vol. 2389, part 2, pp. 582−596.
- Pitris C., Patwari P., Boppart S.A., Bouma B.E., Tearney G.J., Fujimoto J.G.,
- Brezinski M.E. „In-vivo catheter-based imaging with optical coherence tomography“ // OSA Trends in Optics and Photonics Series (1998) Vol. 21: „Advances in Optical Imaging and Photon Migration“, pp. 305−308.
- Tuchin V.V. „Optics of the human sclera: photon migration, imaging and spectroscopy“ // OSA Trends in Optics and Photonics Series (1998) Vol. 21: „Advances in Optical Imaging and Photon Migration“, pp. 99−104.
- Jobsis F.F. „Noninvasive, infrared monitoring of cerebral and myocardial oxygensufficiency and circulatory parameters“ //Science (1977) Vol. 198, pp. 12 641 267.
- Lafreniere R., Ashkar F.S., Ketcham A.S. „Infrared light scanning of the breast“
- Am. Surg. (1986) Vol. 52, pp. 123−128.
- Profio A. E., Navarro G.A., Sartorius O.W. „Scientific basis of breast diaphanography“ // Med. Phys. (1989) Vol. 16, pp. 60−65.
- MonseesB., Destouet J., Gersell D. „Light scan evaluation of nonpalpable breastlesions“ // Radiology (1987) Vol. 163, pp. 467−470.
- B. Chance, S. Nioka, J. Kent, K. McCully, M. Fountain, R. Greenfeld, G. Holtom.
- Time-Resolved Spectroscopy of Hemoglobin and Mioglobin in Resting and Ischemic Muscle» // Anal. Biochem. (1988) Vol. 174, pp. 698−707.
- Chance В., Leigh J.S., Miyake H., Smith D.S., Nioka S., Greenfeld R., Finander
- M., Kaufmann K., Levy W., Young M., Cohen P., Yoshioka H., Boretsky R. «Comparison of time-resolved and -unresolved measurements of deoxyhemoglobin in brain» // Proceedings of the National Academy of Sciences USA (1988) Vol. 85 (14), pp. 4971−4975.
- Delpy D.T., Cope M., van der Zee P., Arridge S., Wray S., Wyatt J. «Estimationof optical path length through tissue from direct time of flight measurement» // Phys. Med. Biol. (1988) Vol. 33, pp. 1433−1442.
- Wang L., Ho P.P., Liu C., Zhang G., Alfano R.R. «Ballistic 2-D imaging throughscattering walls using an ultrafast optical Kerr gate» // Science (1991) Vol.253, pp.769−771.
- Chang J., Wang Y., Aronson R., Graber H. L., Barbour R. L. «A layer-strippingapproach for recovery of scattering media from time- resolved data» // Proc. SPIE (1992) Vol. 1767, pp. 384−395.
- Chance В., Maris M., Sorge J., Zhang M.Z. «A phase modulation system for dualwavelength difference spectroscopy of hemoglobin deoxygenation in tissues» // Proc. SPIE (1990) Vol. 1204, part 1, pp.481−491.
- Lakowicz J.R., Berndt K. «Frequency-domain measurements of photon migrationin tissues» //Chemical Physics Letters (1990) Vol. 166 (3), pp. 246−252.
- Sevick E.M., Chance B. «Photon migration in a model of the head measured using time- and frequency-domain techniques: potentials of spectroscopy and imaging» // Proc. SPIE (1991) Vol. 1431, pp. 84−96.
- Chance В., Haselgrove J., Wang N.-G., Maris M., Sevick E. «Photon dynamics intissue imaging» //Proc. SPIE (1991) Vol. 1525, pp. 68−82.
- Andersson-Engels S., Berg R., Svanberg S., Jarlman O. «Time-resolved transillumination for medical diagnostics» //Opt. Lett. (1990) Vol. 15 (21), pp. 1179−1181.
- Haselgrove J.C., Wang N. G., Chance B. «Investigation of the nonlinear aspectsof imaging through a highly scattering medium» //Medical Physics (1992) Vol. 19 (1), pp.17−23.
- Benaron D.A., Stevenson D.K. «Optical time-of-flight and absorbance imaging ofbiologic media» //Science (1993) Vol. 259, pp.1463−1466.
- Нее M.R., Izatt J.A., Swanson E.A., Fujimoto J.G. «Femtosecond transillumination tomography in thick tissues» //Opt. Lett. (1993) Vol. 18 (13), pp.1107−1109.
- Das B.B., Dolne J., Barbour R.L., Graber H.L., Chang J., Zevallos M., Liu F.,
- Alfano R.R. «Analysis of time-resolved data for tomographical imagereconstruction of opaque phantoms and finite absorbers in diffusive media» //Proc. SPIE (1995) Vol. 2389, part 1, pp.16−28.
- Knuttel A., Schmitt J.M., Knutson J.R. «Spatial localization of absorbing bodiesby interfering diffuse photon- density waves» //Appl. Opt. (1993) Vol. 32 (4), pp. 381−389.
- Patterson M.S., Pogue B.W., Wilson B.C. «Computer simulation and experimental studies of optical imaging with photon density waves» //Proc. SPIE (1993) Vol. IS11, pp. 513−533.
- Hebden J.C., and Delpy D.T. «Enhanced Time resolved imaging using a diffusionmodel of photon transport» // Opt. Lett. (1994) Vol. 19, pp. 311−313.
- Patterson M.S., Chance В., and Wilson В. C. «Time resolved reflectance and transmittance for the noninvasive measurement of tissue optical properties» // Appl. Opt. (1989) Vol. 28 No. 12 pp. 2331−2336.
- Hall D.J., Hebden J.C., Delpy D.T. Imaging very-low-contrast objects in breastlike scattering media with a time-resolved method. // Opt. Lett., (1997), vol.36, № 28, pp.7270 7276.
- Li X.D., Pattanayak D.N., Chance В., Yodh A.G. K-space approach to biomedicalimaging with diffusive photon density waves. // Conference on Lasers and Electro-Optics, (1997), Vol. 11, OS A Technical Digest Series (Optical Society of America), p.39.
- Suddeath L., Sahai V., Wister A., Burch Ch., Sevick E. «Finite Element Solutionof the 'Forward Imaging' Problem Associated with Time- and Frequency-Domain Measurements of Photon Migration» // Proc SPIE (1993) Vol. 1888, pp. 117−128.
- Arridge S.R., van der Zee P., Cope M., Delpy D.T. «Reconstruction methods forinfra-red absorption imaging» // Proc. SPIE (1991) Vol. 1431, pp. 204−215.
- Lakowicz J.R., Berndt K., Johnson M.L. «Photon migration in scattering mediaand tissue» // Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Eng. (1990) Vol. 1204, pp. 468 480.
- Graber H.L., Barbour R.L., Lubowsky J., Aronson R., Das B.B., Yoo K.M., Alfano R.R. «Evaluation of steady-state, time- and frequency-domain data for the problem of optical diffusion tomography» //Proc. SPIE (1992) Vol. 1641, pp. 6−20.
- Gilbert P. «Iterative methods for the three-dimensional reconstruction of an objectfrom projections’V/Journal of Theoretical Biology (1972) Vol. 36, pp. 105−117.
- Arridge S.R. „Forward and inverse problems in time-resolved infrared imaging“
- SPIE Institute Series (1993) Vol. IS11, pp. 35−64.
- Aridge S.R. Optical tomography in medical imaging. // Inverse Problems, (1999), 1. Vol.15, pp. R41-R93.
- Arridge S.R., Dehghani H., Schweiger M., Okada E. The finite element model forthe propagation of light in scattering media: A direct method for domains with nonscattering region. // Med. Phys., (2000), vol. 27, № 1, pp.252 264.
- Schweiger M., Arridge S.R., Hiraoka M., Firbank M., and Delpy D.T. „Comparison of a finite element forward model with experimental phantom results: application to image reconstruction“ // Proc. SPIE (1993) Vol. 1888, pp. 179−190.
- Singer J.R., Grunbaum F.A., Kohn Ph., Zubelli J.P. „Image reconstruction of theinterior of bodies that diffuse radiation“ // Science (1990) Vol. 248, pp. 990−993.
- Kaltenbach J.-M., Kaschke M. „Frequency- and time-domain modelling of lighttransport in random media“ // SPIE Milestone Series (1993) Vol. MS 147, pp. 505−526.
- Barbour R.L., Graber H., Aronson R., Lubowsky J. „Model for 3-D optical imaging of tissue“ // Proc. of 10th Annual International Geoscience and Remote Sensing Symposium (1990) Vol. 2, pp. 1395−1399.
- Chinn JS.R., Swanson E.A., Fujimoto J.G. „Optical Coherence Tomography using a frequency-tunable optical source“ // Opt. Lett. (1997) Vol. 22, No 5, pp.340−342.
- Colak S.B., Papaioannou D.G., Hooft G.W. 4, van der Mark M.B., Schomberg H.,
- Paasschens J.C.J., Melissen J.B.M., van Asten N.A.A.J. „Tomographic imagereconstruction from optical projections in light- diffusing media“ //Appl. Opt. (1997) Vol. 36 (1), pp. 180−213.
- Morin M., Chatigny St., Mailloux A., Painchaud Yv., Beaudry P. „Time-domainperturbation analysis of a scattering slab“ // Proc. SPIE (1999) Vol. 3597, pp. 67−78.
- Hebden J.C., Arridge S.R., Delpy D.T. „Optical imaging in medicine I: Experimental techniques“ // Phys. Med. Biol. (1997) Vol. 42 (5), pp. 825−840.
- Hebden J.C., Delpy D.T. „Diagnostic imaging with light“ // British Journal of
- Radiology (1997) Vol. 70, pp. S206-S214.
- Fantini S., Franceschini M.A., Gaida G., Kaschke M. „Frequency-domain opticalmammography: the correction of tissue thickness variations within the scanned region“ //Proc. SPIE (1995) Vol. 2626, pp. 228−236.
- Mitic G., Kolzer J., Otto J., Plies E., Solkner G., Zinth W. „Time-gated transillumination of biological tissues and tissuelike phantoms“ // Appl. Opt. (1994) Vol. 33, pp. 6699−6710.
- Papaioannou D.G., Colak S.B., Hoofit G.W. „Resolution and sensitivity of opticalimaging in highly scattering media“ // Proc. SPIE (1995) Vol. 2626, pp. 218 227.
- Rinneberg H., Grosenick D., Wabnitz H., Danlewski H., Moesta K., Schlag P.
- Time-domain optical mammography: results on phantoms, healthy volunteers and patients» // OS A Trends in Optics and Photonics (1998) Vol. 21: «Advances in Optical Imaging and Photon Migration», pp. 278−280.
- Proskurin S.G., Tanikawa Y., Kwee I., Yamada Y. «Diffuse transmittance measurements of homogeneous and inhomogeneous cylindrical phantoms. Comparison with FEM Calculations» // Proc. SPIE (1996) Vol. 2925 04, pp.2 — 11.
- Grable RJ. «Optical tomography improves mammography» //Laser Focus Word1996) October, pp. 113−118.
- Grable RJ. Diagnostic tomographic laser imaging apparatus. United States Patent5,692,511, App. Number 484,904, Date of Patent Dec.02, 1997.
- Colak S.B. Device for and method of forming an image of a turbid medium.1.ternational Patent, App. Number PCT/IB97/735, Pub. Number WO 98/7 021, Pub. Date 19.02.98.
- Schweiger M. Arridge S.R. Fast 3-D image reconstruction in optical tomographyusing a coarse-grain parallelization strategy. // Optical Tomography and Spectroscopy of Tissue IV. Proc. SPIE. (2001), Vol. 4350. pp.93 100.
- Xu Y., Iftimia N., Huabei J. Three-dimansional Optical Image Reconstructionfrom Phantom and Clinical Data. // Optical Tomography and Spectroscopy of Tissue IV. Proc. SPIE. (2001), Vol. 4350. pp. 530−536.
- Fujimoto J.-G., «Time Resolved Imaging & Diagnostics in Medicine» //Optics
- Photonic News (1993) Vol. 4(10), p.8.
- Radon J. Ber. Verhandl. Sachs. Ges, Math.-Phys. Kl. 69, 262 (1917).
- Griinbaum F.A. «Diffuse tomography: isotropic case» // Inverse Problems (1992)1. Vol. 8, pp. 409−419.
- Griinbaum F.A., Zubelli J.P. «Diffuse tomography: computational aspects of theisotropic case» // Inverse Problems (1992) Vol. 8, pp. 421−433.
- Arridge S.R., «The Forward and Inverse Problem in Time Resolved Infra Red1.aging» //SPIE Institute Series (1993) Vol. ISl 1, pp. 35−64.
- Sevick E., Frisoli J., Burch Ch., Lakowicz J. «Time-Dependent Photon Migration1.aging in Two Dimensions: a Metod for Detection and Localization of Absorbers in Tissue-Like Media» // Proc. SPIE (1993) Vol. 1888, pp. 428−439.
- Patterson M.S., Wilson B.C., Wyman D.R. «The propagation of optical radiation in tissue I: models of radiation transport and their application» // Lasers Med. Sci. (1992) Vol.6, pp. 155−168.
- Вайнштейн Б.К. «Трехмерная электронная микроскопия биологических макромолекул» // Успехи физических наук (1973) т. 109, вып. 3, сс. 455 -497.
- Вайнберг Э.И., Казак И. А., Курозаев В. П. «Реконструкция внутренней пространственной структуры объектов по интегральным проекциям вреальном масштабе времени» // Доклады АН СССР (1981) т. 257, № 1, сс. 89−94
- Oda I. et all, «Non invasive hemoglobin oxygenation monitor and computed tomography by NIR spectrophotometry» //Proc. SPIE (1991) Vol.1431, pp.284 293.
- Arridge S.R. «Why optical tomography is hard» // Technical Digest of Internal conference «Biomedical Optics», Munich. Germany (1999), p.206−208.
- D.A. Boas, «A fundamental limitation of linearised algorithms for diffuse optical tomography», OS A Trends in Optics and Photonics Vol. 21: «Advances in Optical Imaging and Photon Migration», pp. 183−185, 1998.
- Arridge S.R., Hiraoka M., Schweiger M. «Statistical basis for the determination of optical pathlength in tissue» // Phys. Med. Biol. (1995) Vol. 40(9), pp. 15 391 558.
- Arridge S.R., Schweiger M., Hiraoka M., Delpy D.T. «A finite element approach for modelling photon transport in tissue». // Medical Physics (1993) Vol. 20, pp. 299−309.
- Schweiger M., Arridge S.R., Delpy D.T. «Application of the finite element method for the forward and inverse models in optical tomography». // J. of Mathematical Imaging and Vision (1993) Vol. 3, pp. 263−283.
- Sassardi A., Martelli F., Yamada Yu., Tzunazawa Yu. «Ultra-short pulse light propagation in cylindrical optical phantoms» // Proc. SPIE (1999) Vol. 3597, pp. 146−154.
- Arridge S.R., Schweiger M., and Delpy D.T. «Iterative reconstruction of near-infrared absorption images». // Proc. SPIE (1992) Vol. 1767, pp. 372−383.
- Arridge S.R., Schweiger M., Hiraoka M., Delpy D.T. «Performance of an iterative reconstruction algorithm for near infrared absorption and scatter imaging». //Proc. SPIE (1993) Vol. 1888, pp. 360−371.
- Arridge S.R., Schweiger M. «Photon-measurement density-functions II: Finite-element-method calculations». //Appl. Opt. (1995) Vol. 34(34), pp. 8026−8037.
- Kwee I.W., Tanikawa Y., Proskurin S., Arridge S.R., Delpy D.T., Yamada Y. «Nullspace regularization and MAP reconstruction in the ill-posed inverse imaging problem». // Proc. SPIE (1996) Vol. 2925, pp. 43−54.
- Miiller G., Beuthan J., Minet O. «Laser-generated diffusion tomograms in the near infrared» //Laser Physics (1996) Vol.6 (3), pp. 589−595.
- Beuthan J., Freyer R., Minet O., Luu C.T., Hampel U., Naber R.-D., Muller G., «Optical tomography of rat brain» //Proc. SPIE (1996) Vol.2676, pp. 32−42.
- Jiang H. «Three-dimensional optical image reconstruction: finite element approach» // OS A Trends in Optics and Photonics (1998) Vol. 21: «Advances in Optical Imaging and Photon Migration», pp. 168−170.
- Schweiger M., and Arridge S.R. «Comparison of two- and three-dimensional reconstruction methods in optical tomography». // Appl. Opt. (1998) Vol. 37(31), pp. 7419−7428.
- Arridge S.R., Hebden J.C., Schweiger M., Schmidt F.E.W., Fry M.E., Hillman E.M.C., Dehghani H., Delpy D.T. A Method for Three-Dimensional Time
- Resolved Optical Tomography. // John Willey&Sons, Inc. Int J Imaging Syst Technol, (2000), vol. 11, pp. 2−11.
- Feng S., Zeng F., Chance B. «Monte-Carlo simulation of photon path distribution in multiple scattering media» // Proc. SPIE (1993) Vol. 1888, pp. 78−89.
- Любимов B.B. «Перенос изображения в плоском слое рассеивающей среды и оценкка разрешающей способности при оптической томографии на первопрошедших фотонах ультракоротких импульсов» // Орт. и Спектр. (1994) т.76, № 5, сс. 814−815.
- Любимов В.В. «Пространственная разрешающая способность при зондировании коротким световым импульсом сильнорассеивающей среды» // Опт. и спектр. (1995) т. 78, № 2, с. 290.
- Lyubimov V.V., Volkonsky V.B. «The investigation of Possibilities of the Strongly Scattering Medium Sounding by the Sine-Modulated Laser Radiation» // 8th Laser Optics Conference Technical Digest (St. Petersburg, Russia) (1995) Vol. l, p. 277.
- Lyubimov V.V., Murzin A.G., Prilezhaev D.S., Shvarz Ph.M. «Bioobjects Tomography: Image Resolution Using First Transmitted Photons» // 8 Laser Optics Conference Technical Digest (St. Petersburg, Russia) (1995)Vol. 1, p. 310.
- Lyubimov V.V., Murzin A.G., Prilezhaev D.S., Shvarz Ph.M., Sosnov E. N. «On the Problem of the Resolving Power of Bioobjects Tomography Using First Transmitted Photons» // Proc. SPIE (1996) Vol. 2626, pp. 107−110.
- Lyubimov V.V. «The Physical Foundations of the Strongly Scattering Media Laser Tomography». // Proc. SPIE (1996) Vol. 2769, p. 107.
- Любимов В. В «Оптическая томография сильно рассеивающих сред на первопрошедших фотонах ультракоротких импульсов», Опт. и спектр. (1996) т.80, № 4, сс. 687−690.
- Любимов В. В «Оптика волн плотности фотонов в сильнорассеивающих средах и пространственное разрешение при томографии» // Опт. и спектр. (1996) т.81, № 2, сс. 330−332.
- Lyubimov V.V., Murzin A.G., Utkinn А.В., Volkonsky V.B. «Statistical Characteristics of Photon Paths and Optimization of the Tomography Algorithms for Case of Strongly Scattering Media» // Proc. SPIE (1996) Vol. 2925, pp. 218−226.
- Lyubimov V.V., Mironov E.P., Murzin A.G., Volkonsky V.B., Kravtsenyuk O.V. «On the Problem of Macroinhomogeneities Detectability in Optical Tomography Studies of the Strongly Scattering Media» // Proc. SPIE (1997) Vol. 2979, pp.710−714.
- Lyubimov V.V., Kravtsenyuk O.V., Skotnikov V.A., Volkonsky V.B. «Photon Trajectory in Strongly Scattering Media Transilluminated by the Sine-Modulated Laser Radiation» //Proc. SPIE (1998) Vol. 3566, pp. 57−63.
- Волконский В. Б, Кравценюк О. В, Любимов В. В., Миронов Е. П., Мурзин
- A.Г. «Использование статистических характеристик траекторий фотонов для томографического исследования оптических макронеоднородностей в сильнорассеивающих объектах» // Опт. и спектр. (1999) т.86, № 2, сс. 299 306.
- Lyubimov V.V., Kravtsenyuk O.V., Murzin A.G. «New approach for mathematical problems of the optical tomography of highly scattering (biological) objects"//Proc. SPIE. (1999) Vol. 3816, pp.183−193.
- Любимов B.B., Кравценюк O.B., Волконский В.Б., Скотников
- B.А."Траектории фотонов в сильнорассеивающей среде, облучаемой синусоидально-модулированным лазерным излучением», Оптика и спектроскопия, 1999, т.87, № 3, сс.1−4.
- Kravtsenyuk O.V., Lyubimov V.V., Murzin A.G. «Development mathematical methods for the optical 3D-tomography of highly scattering (biological) objects» //Proc. SPIE (1999), Vol. 3816, pp. 183−193.
- Любимов В.В., Кравценюк О. В. «Особенности статистических характеристик траекторий фотонов в сильнорассеивающей среде вблизи поверхности объекта» // Опт. и спектр., (2000), т.88, № 4, с. 670−676.
- Любимов В.В., Кравценюк О. В. «Применение метода плавных возмущений к решению задач оптической томографии сильнорассеивающих объектов, содержащих поглощающие макронеоднородности» // Опт. и спектр., 2000, т.89, № 1, с. 107−112.
- Alexander G. Kalintsev, Olga V. Kravtsenyuk, Vladimir V. Lyubimov, Alexander G. Murzin, Olga V. Golubkina, Alexander B. Konovalov, Oleg V. Lyamtsev, Gennadiy B. Mordvinov, Peter L. Volegov, «Optical Diffuse
- Tomography Reconstruction Using Photon Average Trajectory"// Proc. SPIE, (2001), vol. 4242, p. 275−281.
- В.В.Любимов «К вопросу о пространственном разрешении оптической томографии сильнорассеивающих сред на первопрошедших фотонах» // Опт. и Спектр., 1999, т.86, № 2, сс. 297−298.
- Chandrasekhar R. Radiation Transfer. Oxford: Clarenndon. 1950.
- Кейз К., Цвайфель П. Линейная теория переноса. М.: «Мир». 1972. 384 с.
- Долин Л. С. // Изв. вузов, Радиофизика, 1964, т. 7, с. 380.
- Долин Л. С. // Изв. вузов, Радиофизика, 1968, т. 11, с. 840.
- Чернов Л.А. Волны в случайно-неоднородных средах. М.: Наука, 1975.
- Будак Б.М., Самарский А. А., Тихонов А. Н. Сборник Задач по Математической Физике. М.: «Наука». 1972. 687 с.
- Perelman L.T., Winn J.N., Chen К., Wu J., Dasari R.R., Feld M.S. «Density of photon paths in turbid medium for short times of flight» // OSA Trends in Optics and Photonics (1998) Vol. 21: «Advances in Optical Imaging and Photon Migration», pp. 15−17.
- Гурвич A.C., Кон A.M., Миронов В.JI. и др. Распространение лазерного излучения в турбулентной атмосфере. М.: «Наука». 1976.
- Кляцкин В.И. Стохастические уравнения и волны в случайно-неоднородных средах. М.: «Наука». 1980. 336 с.
- Lewis H.W. «Multiple scattering in an infinite medium» // Phys. Rev. (1950) Vol. 78, pp. 526−529.
- Bremmer H. «Random volume scattering» // Radiat. Sci. J. Res. (1964) Vol. 680, pp. 967−981.
- Зеге Э.П., Иванов А. П., КацевИ.Л. Перпенос изображения в рассеиввающей среде. // Минск: «Наука и Техника». 1985. 328 с.
- S.Chandrasekhar, «Stochastic Problems in Physics and Astronomy» // Rev. Mod. Phys. (1943), Vol. 15, pp. 1 -88
- Haskell R.C., Svaasand L.O., Tsay T.T., Feng T.C., McAdams M., Tromberg B.T. «Boundary conditions for the diffusion equation in radiative transfer» // J. Opt. Soc. Am. (1994) Vol. A11, pp. 2727−2741.
- R. Aronson. Extrapolation distance for diffusion of light//Proc. SPIE. 1993. vol. 1888, pp. 297−301.
- Aronson R. Boundary conditions for diffusion of light. // J. Opt. Soc. Am A (1995), vol.12, № 11, pp.2532−2539.
- Arridge S.R., Lionheart W.R.B. Nonuniqueness in diffusion-based optical tomography. // Opt. Lett., (1998), vol.23, № 11, pp.882 884.
- Boas D.A. Diffuse photon probes of structural and dynamical properties of turbid media: theory and biomedical applications. A Dissertation in Physics (1996). (http://www.nmr.mgh.harvard.edu/NewFilesStaff/boasdavid.html)
- Boas D.A., O’Leary M.A., Chance В., Yodh A.G. Scattering of diffuse photon density waves by spherical inhomogeneities within turbid media: analytic solutions and applications. //Proc. Natl. Acad. Sci., (1994), vol. 91 pp.4887.
- Feng S., Zeng F.-A., Chance B. Photon migration in the presence of a single defect: a perturbation analysis. //Appl. Opt. (1995), vol. 35, pp. 1767−1774.
- Кравценюк O.B., Любимов B.B. К вопросу о дисперсии волн фотонной плотности в сильнорассеивающей среде. // Опт. и спектр., (2002), т.93, № 1, сс. 87−90.
- Наттерер Ф. Математические аспекты компьютерной томографии. М. «Мир», 1990. с. 279.
- Рытов С.М. Изв. АН СССР. Сер. Физ., 1937, № 2, сс.223−259.
- Миронов В.Л. Распространение лазерного пучка в турбулентной атмосфере. Новосибирск. «Наука». 1981. с. 246.
- Patterson M.S., Moulton J.D., Wilson B.C., Berndt K.W., Lakowicz J.K. // Appl. Opt. (1991), No 30, pp.4474−4476.
- Pratt W.K. Digital image processing. A. Wiley-Interscience publication, John Wiley & Sons, New-York, 1978.
- В.Я.Арсенин. «Проблемы компьютерной диагностики в медицине» //Некорректные Задачи Естественных Наук, ред. А. Н. Тихонов, А. В. Гончарский. М.: Издательство Московского Университета, 1987, сс.171−184.
- Paige С.С., Saunders М.А., «LSQR: An Algorithm for Sparse Linear Equations and Sparse Least Squares» // ACM Transactions on Mathematical Software, Vol. 8, pp. 43−71.
- Как A.C., Slaney M. Principles of Computerized Tomographic Imaging. IEEE Press, The Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, 1988 / Electronic Copy © 1999 by Как A.C. and Slaney M., p. 264. (http ://www. slaney.org/pct/).