Теоретический предел пространственного разрешения в пертурбационной диффузионной оптической томографии

Оценен предел пространственного разрешения импульсной диффузионной оптической томографии (ДОТ), основанной на пертурбационной модели реконструкции. С точки зрения точности воспроизведения структур проведено сравнение трех различных подходов к решению обратной задачи ДОТ. Первый подход предполагает реконструкцию диффузионных томограмм по прямым линиям, второй – по среднестатистическим криволинейным траекториям фотонов, в третьем подходе для реконструкции используются полные банановидные распределения траекторий. С целью получения оценок разрешения выводятся аналитические выражения для функции рассеяния точки и модуляционной передаточной функции, а также проводится численный эксперимент по реконструкции прямоугольных рассеивающих объектов с круглыми поглощающими неоднородностями. Показано, что переход от реконструкции по прямым линиям к реконструкции с использованием распределений траекторий фотонов позволяет улучшить разрешение почти на порядок и превысить точность реконструкции многошаговых алгоритмов, используемых при ДОТ.