Визуализация кровотока методом лазерных спекл-контрастных измерений в условиях неэргодичности

Исследовано влияние неподвижных структурных включений в неоднородных сильно рассеивающих свет средах, таких как биоткани, на результаты спекл-контрастных измерений с использованием временного и пространственного методов обработки изображений методом лазерной спекл-контрастной визуализации. Детализированы границы применимости метода лазерной спекл-контрастной визуализации при невыполнении условия эргодичности. На базе модельных экспериментов показано, что увеличение в измеряемом объеме числа неподвижных рассеивателей по отношению к динамическим вносит существенную погрешность в результаты пространственной и временной обработки спекл-изображений при заданном времени экспозиции детектора. В то же время анализ пространственного и временного спекл-контрастов, значений коэффициента спекл-динамики, а также результаты моделирования измеряемого объема методом Монте-Карло показали, что наличие относительно тонкого, до 30% от общего объема, статически неподвижного слоя не вносит значительных изменений в результаты измерений методом лазерной спекл-контрастной визуализации. Время экспозиции камеры, а также количество кадров, используемых для обработки изображения, могут варьировать и быть подобраны индивидуально для каждого эксперимента. Разработанные алгоритмы пространственной и временной обработки изображений, полученных методом лазерной спекл-контрастной визуализации, были апробированы в экспериментах транскраниальной визуализации кровотока мозга мыши.