Initial angle of light rays and their influence on the total distribution, scattering and absorption in human tissue

• Autorzy: Zacher A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ kąta padania promieni światła na ich rozproszenie, absorbcje i rozkład w tkance ludzkiej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes the method of light transport in human colon tissue. The structure is treated as a turbid medium, so that subsurface scattering model can be applied. Extended photon mapping algorithm is utilized to add a contribution of fluorescence phenomenon and finally generate images. The quantitative dependencies between photon's angle of incidence and their distribution in the tissue are going to be shown. This investigation can be later used to find the best position of endoscope during cancer seeking and recognition.

PL

Artykuł opisuje metodę transportu światła w tkance ludzkiej jelita grubego. Tkanka jest traktowana jako struktura pylasta, dlatego można było zastosować dla niej model podpowierzchniowego rozpraszania. Użyto rozszerzonego o zjawisko fluorescencji algorytmu mapowania fotonów, aby wygenerować obrazy. Pokazano ilościowo wpływ kąta padania fotonów światła na ich rozkład w tkance. Badania te będą mogły zostać użyte w celu znalezienia najlepszego ułożenia głowicy endoskopu i szybszego wykrycia raka.

Słowa kluczowe

EN

photodynamic diagnosis; light transport simulation; subsurface scattering; fluorescence model; photon mapping; endoscopy

PL

diagnoza fotodynamiczna; symulacja transportu światła; rozpraszanie podpowierzchniowe; model fluorescencji; mapowanie fotonów; endoskopia

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Studia Informatica
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 4
• Strony: 37--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz.

Twórcy

autor

Zacher A.

• Instytut Informatyki, Politechnika Śląska, ul. Akademicka 16, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• 1. Christensen P. H., Jensen H. W., Kato T., Suykens F.: A practical guide to global illumination using photon mapping. Siggraph 2002, Course 43.
• 2. Prahl S. A., Keijzer M., Jacques S. L., Welch A. J.: A Monte Carlo model of light propagation in tissue. SPIE Proceedings of Dosimetry of Laser Radiation in Medicine and Biology, IS 5, 1989, p. 102-111.
• 3. Wang L., Jacques S. L.: Monte Carlo modeling of light transport in multi-layered tissues in standard C. University of Texas M. D. Anderson Cancer Center 1992.
• 4. Latos W., Kawczyk-Krupka A., Ledwon A., Kosciarz-Grzesiok A., Misiak A., Sieron-Stoltny K., Sieron A.: The role of autofluorescence colonoscopy in diagnosis and management of Solitary Rectal Ulcer Syndrome. SPIE Photonics West- Conferences and Courses. Biomedical Optics. Imaging, Manipulation and analysis of Biomolecules, Cells and Tissues VI. Cell and tissue functional imaging. San Jose 2008.
• 5. Jensen H. W., Marschner S. R., Levoy M., Hanrahan P.: A practical model for subsurface light transport. In Proceedings to Siggraph, 2001, p. 511-518.
• 6. Flock S. T., Patterson M. S., Wilson B. C., Wyman D. R.: Monte Carlo modeling of light propagation in highly scattering tissues-I: Model predictions and comparison with diffusion theory. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vol. 36, No. 12, December 1989.
• 7. Hanrahan P., Krueger W.: Reflection from layered surfaces due to subsurface scattering. Computer Graphics (Proc. SIGGRAPH 1993), July 1993.
• 8. Jensen H. W., Christensen P. H.: Efficient simulation of light transport in scenes with participating media using photon maps. In Proceedings of SIGGRAPH’98, Orlando, July 1998, p. 311-320.
• 9. Zeng H., MacAulayl C., McLean D. I., Palcic B., Lui H.: The dynamics of laser-induced changes in human skin autofluorescence - Experimental measurements and theoretical modeling. Photochemistry and Photobiology, 68(2), 1998, p. 227-236.
• 10. Drakaki E., Makropoulu M., Serafetinides A. A.: In vitro fluorescence measurements and Monte Carlo simulation of laser irradiation propagation in porcine skin tissue. Lasers in medical science, 23(3), 2008, 267-276.
• 11. Jensen H. W., Buhler J.: A rapid hierarchical rendering technique for translucent materials. ACM Transactions on Graphics (SIGGRAPH’2002), Vol. 21, issue 3, San Antonio, July 2002, p. 576-581.
• 12. Li BH., Xie SS.: Autofluorescence excitation-emission matrices for diagnosis of colonic cancer. World J Gastroenterol, 11(25), 2005, p. 3931-3934.
• 13. Dacosta R. S., Andersson H., Wilson B. C.: Molecular fluorescence excitation-emission matrices relevant to tissue spectroscopy. Photochem Photobiol, 78(4), 2003, p. 384-392.
• 14. Yu TT., Lowther J., Shene CK.: Photon mapping made easy. SIGCSE’5, February 23-27, 2005, St. Louis, Missouri, USA.
• 15. Pharr M., Humphereys G.: Physically based rendering. From theory to implementation. Morgan Kaufmann, 2004.