Μελέτες προσομοίωσης της οπτικής τομογραφίας με μεθόδους Μοντε Κάρλο

Abstract

Σε αυτη τη διπλωματική εργασία θα ασχοληθούμε με την οπτική τομογραφία συνοχής. Αυτη η νέα μέθοδος απεικόνισης κερδίζει έδαφος απο το 1990 οταν το πρωτοπαρουσιάστηκε στο συνέδριο ICO-15 SAT. Χάρηστη μή επεμβατικήκαι μη ιονίζουσα δράση της, η οπτική τομογραφία μας δίνει την απεικόνιση in vivo οπτικής βιοψίας του εξεταζόμενου ιστού αναίμακτα και χωρίς καμία παρενέργεια. Χρησιμοποιώντας μονοχρωματικές ακτίνες φωτός με μήκη κύματος στο εγγυς υπέρυθρο κοντα στα 800nm, αμεσωσ μετά το ορατό φάσμα (390-750nm),μπορούμε να διεισδύσουμε σε αδιαφανείς ιστούς όπως αρτηρίες ή δέρμα ενω μεγαλύτερα βάθη απεικόνισης είναι δυνατά σε διαφανείς ιστούς όπως το μάτι. Θα μελετήσουμε διαφορετικές περιπτώσεις με προσομοιώσεις Monte Carloμε χρήση της μεθόδου MCML η οποία εστιάζει στη διάδοση φωτονίων σε διαδοχικά επίπεδα ιστών. Εν κατακλείδι θα κάνουμε μια εκτίμηση για τα αποτελέσματα μας με βάση τις ως τώρα εξελίξεις.

In this thesis we will (a) Simulate various clinically intersting models of light transport in multi-layered tissue through Monte Carlo simulation using the MCML (Monte Carlo for Multi-Layered Media) method. (b) Review the Optical Coherence Tomography-OCT, a state of the art medical imaging techique, which non-invasively provides in vivo optical biopsy of the subsurface of biological tissue. (c) Discuss the method's medical applicationsin the fields of opthalmology, cardiology and oncology, and (d) make an assessment of our results based on the developments so far.