Camera-based CW diffuse optical tomography for obtaining 3D absorption maps by means of digital tomosynthesis

Autores
Carbone, Nicolás Abel; Vera, Demián Augusto; Iriarte, Daniela Ines; Pomarico, Juan Antonio; Macdonald, R.; Grosenick, D.
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
We present a novel method for obtaining a 3D absorption map of a tissue-like turbid slab in the near-infrared spectral range by tomosynthesis. Transmittance data are obtained for a large number of oblique projection directions by scanning a cw laser source across the surface of the slab and by using a CCD camera for spatially resolved light detection. A perturbation model of light transport is used to convert the intensity maps for the different projections into absorption maps. By applying the tomosynthesis approach to these new maps, 3D absorption information on embedded inclusions has been obtained for the first time. The number and the positions of the lateral offset detectors have been optimized by employing a structural similarity index for comparison of the reconstructed with the true absorption data. We present 3D reconstruction of absorption maps using both Monte Carlo simulations and experiments on phantoms with breast-like optical properties. A comparison with conventional 3D reconstruction by a finite element approach shows the superior location performance of tomosynthesis.
Fil: Carbone, Nicolás Abel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Vera, Demián Augusto. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Iriarte, Daniela Ines. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Pomarico, Juan Antonio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Macdonald, R.. Physikalisch-Technische Bundesanstalt; Alemania
Fil: Grosenick, D.. Physikalisch-Technische Bundesanstalt; Alemania
Materia
CW
MULTIPLE SCATTERING
NIR
TISSUE OPTICS
TOMOSYNTHESIS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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The number and the positions of the lateral offset detectors have been optimized by employing a structural similarity index for comparison of the reconstructed with the true absorption data. We present 3D reconstruction of absorption maps using both Monte Carlo simulations and experiments on phantoms with breast-like optical properties. A comparison with conventional 3D reconstruction by a finite element approach shows the superior location performance of tomosynthesis.Fil: Carbone, Nicolás Abel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. 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