ТЕОРИЯ ПЕРЕНОСА

Все неинвазивные оптические медицинские диагностические системы работают по принципу решения обратных задач оптики светорассеивающих сред. Биологические ткани — светорассеивающие среды. Основной физико-математической теорией, описывающей распространение и рассеяние света в светорассеивающих средах, является скалярная теория переноса. Однако в теории переноса пока отсутствуют точные аналитические решения основных модельных задач, что усложняет создание алгоритмов обработки и анализа диагностических данных. Метод Монте-Карло и другие численные методы слабо применимы в данном случае, т.к. для систем реального времени необходимо решение обратной задачи с погрешностью не более 10% за время не более 0,01 секунды. Это возможно только при наличии точного замкнутого аналитического решения прямой задачи. На поиск таких решений и нацелены наши исследования. Результаты будут отражаться в наших публикациях. Смотрите раздел «Публикации».

Нами рассматривается задача сплошной поглощающей среды с дискретными рассеивателями. Сегодня решены задачи в одномерной (1D) постановке с любыми параметрами рассеяния и поглощения и с любой кратностью рассеяния (однократное, многократное). Также решены задачи в 2D и 3D пространствах для однократного рассеяния и узкого освещающего луча. Показано, что классический метод Монте Карло имеет для поглощающей среды с дискретными рассеивателями небольшую систематическую ошибку, не устраняемую увеличением числа фотонов. Т.е., вопреки общепринятому мнению, метод Монте Карло не для всех задач оптики биотканей является точным.