G - Physics – 01 – N
Patent
G - Physics
01
N
G01N 21/47 (2006.01) A61B 5/00 (2006.01) A61B 6/00 (2006.01)
Patent
CA 2355892
A method for imaging objects in a highly scattering turbid medium, such as breast, brain prostate in human body and clouds, smoke in atmosphere environment, using backscattered light. The method involves using a group of sources and detectors setting on same side of medium to generate a plurality of time-resolved intensity data of backscattered light from the medium. The inverse computation using a reconstruction algorithm, taking the measured data as input, produces a three-dimensional image map of the internal structure of a turbid medium. The invention teaches (1) developing an accurate analytical solution of the Bolzmann photon transport equation in a uniform infinite medium, and its extension to the case of a semi-infinite medium, which serves as a background Green's function for the forward model; (2) building a forward physical model of relationship between measurement of backscattered light and inhomogeneity structure of the medium; (3) designing an inverse algborithm for backscattering tomography; (4) designing experimental setups for breast tumor detection using backscattering tomography; (5) using fsec, psec, and nsec laser pulse with differen wavelengths in the near infrared spectral region; and (6) using pico-second time gating system as detectors to collect time- slicing data.
L'invention concerne un procédé permettant de former des images d'objets dans un milieu de dispersion très trouble, tel que par exemple le sein, le cerveau, la prostate dans le corps humain, la fumée dans l'atmosphère, à l'aide d'une lumière rétrodiffusée. Ce procédé consiste à utiliser un groupe de sources et de détecteurs placés du même côté du milieu, de façon à produire une pluralité de données d'intensité de lumière retrodiffusée à résolution temporelle provenant du milieu. Le calcul inverse, utilisant un algorithme de reconstruction qui prend les données mesurées comme entrée, fournit un plan d'implantation d'image tridimensionnelle de la structure interne d'un milieu trouble. L'invention consiste 1) à développer une solution analytique précise de l'équation de transport de photons de Bolzmann dans un milieu infini uniforme, et à l'étendre au cas d'un milieu semi-infini qui sert de fonction de Green de base pour le modèle prévu; 2) à construire un modèle physique prévu de relation entre une mesure de lumière retrodiffusée et une structure d'inhomogénéité du milieu; 3) à concevoir un algorithme inverse de tomographie rétrodiffusée; 4) à concevoir des dispositions expérimentales permettant de détecter une tumeur du sein à l'aide d'une tomographie rétrodiffusée; 5) à utiliser des impulsions laser fsec, psec, et nsec de différentes longueurs d'onde dans la région spectrale photométrique; et 6) à utiliser un système de sélection temporelle en pico-secondes comme détecteur, afin de collecter des données de partage de temps.
Alfano Robert R.
Cai Wei
Lax Melvin
Research Foundation Of Cuny
Sim & Mcburney
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1891006