Study Of The Direct Problem In Turbid Media With Inclusions Using Monte Carlo Simulations And Transmitted Light Experiments

N. CARBONE; H. O. DI ROCCO; D. I. IRIARTE; JUAN ANTONIO POMARICO; H. F. RANEA SANDOVAL

Lima

Congreso; RIAO - OPTILAS 2010; 2010

La formación de imágenes a través de medios altamente dispersivos, como son los tejidos biológicos, es un tema de intensa investigación, especialmente para aplicaciones biomédicas. Diversos sistemas se encuentran actualmente en estudio, tanto para producir imágenes funcionales del cerebro como para la detección de tumors en mamas.Desde un punto de vista teórico, una descripción adecuada de la propagación de luz en tejidos puede hacerse por medio de la Ecuación de Transferencia Radiativa (RTE), que considera los aspectos energéticos de la propagación de la luz. Sin embargo esta ecuación no puede resolverse usualmente en forma cerrada; en cambio se utiliza normalmente la Aproximación de Difusión (DA).En este trabajo investigamos los perfiles de luz transmitidos cuando se colocan inclusions absorbents y dispersants en el interior de lonchas de medios turbios. Esto es importante para la caracterización y localización de tumors en mamografía óptica. Se consideran tres puntos de vista, a saber, experimentos, teoría y simulaciones numéricas. Los experimentos se llevaron a cabo usando la técnicas de onda continua (CW) y de resolución temporal (TR). Se propone un modelo teórico para ajustar los experimentos. Las simulaciones numéricas de Monte Carlo (MC) se implementaron en unidades de procesamiento gráfico (GPU) (Placas aceleradoras de Video). Los calculos resultan asi varios órdenes de magnitud más rápidos que aquellos realizados en la CPU.Presentamos algunas situaciones para fantomas líquidos con varias inclusiones como así también un ejemplo sobre tejido biológico real ex-vivo.Adicionalmente se presenta un novedoso método de normalización para resolver algunas ambigüedades en la interpretación de los perfiles de luz transmitidos.