Simultaneous retrieval of optical and geometrical parameters of multilayered turbid media via state-estimation algorithms

In the present paper we propose an implementation of the Kalman filter algorithm, which allows simultaneous recovery of the absorption coefficient, the reduced scattering coefficient and the thicknesses of multi-layered turbid media, with the deepest layer taken as semi-infinite. The approach is validated by both Monte Carlo simulations and experiments, showing good results in structures made up of four layers. As it is a Bayesian algorithm, prior knowledge can be included to improve the accuracy of the retrieved unknowns. One of the most promising applications of this approach is the capability of real-time monitoring of living organs by near infrared spectroscopy. In particular, determination of blood perfusion in the adult head is one of the desired goals, allowing continuous control of stroke patients. This demands accurate measurement of the optical properties, especially absorption, of the head layers, from scalp to the cortex.Fil: García, Héctor Alfredo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Baez, Guido Rodrigo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Pomarico, Juan Antonio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

Implementation of the extended Kalman filter for determining the optical and geometrical properties of turbid layered media by time-resolved single distance measurements

In this article we propose an implementation of the extended Kalman filter (EKF) for the retrieval of optical and geometrical properties in two-layered turbid media assuming a dynamic setting, where absorption of each layer was changed in different steps. Prior works implemented the EKF in frequency-domain with several pairs of light sources and detectors and for static parameters estimation problems. Here we explore the use of the EKF in single distance, time-domain measurements, together with a corresponding forward model. Results show good agreement between retrieved and nominal values, with rather narrow analytical credibility intervals, indicating that the recovery process has low uncertainty, especially for the absorption coefficients.Fil: Baez, Guido Rodrigo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: García, Héctor Alfredo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Grosenick, Dirk. Physikalisch-technische Bundesanstalt; AlemaniaFil: Wabnitz, Heidrun. Physikalisch-technische Bundesanstalt; Alemani

A comparison between plausible models in layered turbid media with geometrical variations applying a Bayesian selection criterion

One possible application of Near Infrared techniques is to analyze human brain metabolic activity. Currently used models take into account the layered structure of the human head but, usually, they do not consider the non-planar surface of some of the boundaries, i.e. gray matter, which results in a much more complex structure, thus leading to more sophisticated models and longer calculation times. The main objective of this work is to determine if it is worth to replace a planar layered structure by a non-planar one. To this end we implement a Bayesian-based quantitative methodology for choosing between two competitive models describing light propagation in layered turbid media. Experiments of time-resolved diffuse reflectance measurements are performed in layered phantoms and complemented with numerical calculations. The resulting Distributions of Time of Flight of both models are compared using Bayesian model selection analysis. The non-planar interface was introduced in the simulations by a simple surface parametrization. Results suggest that, under certain conditions, a multilayer model with planar boundaries is good enough.Fil: Vera, Demián Augusto. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Baez, Guido Rodrigo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: García, Héctor Alfredo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Iriarte, Daniela Ines. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Pomarico, Juan Antonio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

Theoretical investigation of photons partialpathlengths in multilayered turbid media

Functional near infrared spectroscopy (fNIRS) is a valuable tool for assessing oxy- and deoxyhemoglobin concentration changes (∆[HbO] and ∆[HbR], respectively) in the human brain. To this end, photon pathlengths in tissue are needed to convert from light attenuation to ∆[HbO] and ∆[HbR]. Current techniques describe the human head as a homogeneous medium, in which case these pathlengths are easily computed. However, the head is more appropriately described as a layered medium; hence, the partial pathlengths in each layer are required. The current way to do this is by means of Monte Carlo (MC) simulations, which are time-consuming and computationally expensive. In this work, we introduce an approach to theoretically calculate these partial pathlengths, which are computed several times faster than MC simulations. Comparison of our approach with MC simulations show very good agreement. Results also suggest that these analytical expressions give much more specific information about light absorption in each layer than in the homogeneous case.Fil: García, Héctor Alfredo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Vera, Demián Augusto. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Waks Serra, María Victoria. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Baez, Guido Rodrigo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Iriarte, Daniela Ines. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Pomarico, Juan Antonio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

Diffuse reflectance optical topography: location of inclusions in 3D and detectability limits

In the present contribution we investigate the images of CW diffusely reflected light for a point-like source, registered by a CCD camera imaging a turbid medium containing an absorbing lesion. We show that detection of μa variations (absorption anomalies) is achieved if images are normalized to background intensity. A theoretical analysis based on the diffusion approximation is presented to investigate the sensitivity and the limitations of our proposal and a novel procedure to find the location of the inclusions in 3D is given and tested. An analysis of the noise and its influence on the detection capabilities of our proposal is provided. Experimental results on phantoms are also given, supporting the proposed approach.Fil: Carbone, Nicolás Abel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; ArgentinaFil: Baez, Guido Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; ArgentinaFil: García, Héctor Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; ArgentinaFil: Waks Serra, María Victoria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; ArgentinaFil: Di Rocco, Hector Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; ArgentinaFil: Iriarte, Daniela Ines. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; ArgentinaFil: Pomarico, Juan Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Fisica Arroyo Seco; ArgentinaFil: Grosenick, D.. Physikalisch-Technische Bundesanstalt; AlemaniaFil: Macdonald, R.. Physikalisch-Technische Bundesanstalt; Alemani

Técnicas Bayesianas en Tomografía Óptica

La Tomografa Optica es una tecnica de diagnostico por imagenes no invasiva que se mantiene en constante desarrollo. Esto se debe, principalmente, a que utiliza radiacion no ionizante, lo que permitira un uso periodico sin consecuencias ulteriores, y a la portabilidad y costos reducidos que exhibe cuando se la compara con otras modalidades, como son la Tomografía Computada y la Resonancia Magnética. Como contraparte de estas ventajas, el problema de reconstruccion tomográfica en Tomografía Optica es no lineal y mal propuesto, lo que indica que los  modelos lineales son utiles hasta cierto punto, y pequeños errores en los datos medidos pueden generar grandes errores en la reconstruccion, respectivamente. Se han desarrollado multiples aproximaciones basadas, principalmente, en modelos  lineales, pero pocas aproximaciones no lineales que, ademas, permitan incorporar  en sus enfoques la naturaleza del ruido de medicion. En esta tesis, se desarrolla una tecnica no lineal basado en el Filtro de Kalman Extendido, junto con un enfoque bayesiano, para la resolucion del problema tomograco. Primero, se estudia el modelo directo desde un punto de vista computacional basado en el metodode elementos nitos. Luego se presentan las tecnicas que se utilizaran a lo largo de la tesis. Mas adelante, se muestra el proceso de adquisicion de datos tradicional, junto con su transformación del dominio del tiempo al dominio de la frecuencia y la calibracion propuesta, lo que permite que los datos obtenidos, y calibrados apropiadamente, sean comparables con el modelo computacional que se tiene. Por ultimo, se utiliza el Filtro de Kalman Extendido propuesto y se lo compara con técnicas tradicionales de reconstruccion tomograca. Teniendo resultados que sugieren que nuestro enfoque permite obtener reconstrucciones de mejor oigual calidad.Diffuse Optical Tomography is a non invasive imaging technique that keeps a constant development. This is due to, mainly, the use of non ionizing radiation allowing a periodic use without further consequences, and the portability and reduced costs that shows when compared to Computed Tomography or Magnetic Resonance Imaging. However, the reconstruction problem is non linear and ill-posed, meaning that linear models have limited use, and slight errors in the data can lead to high errors in the reconstruction. Many approaches have been considered, especially for linear models, and not so many for non linear approaches that may consider the nature of the measurement noise. In this thesis, a non linear technique based on an Extended Kalman Filter, together with a Bayesian approach, is developed for the tomographic imaging problem. First, the direct model is studied from a computational point of view based on the Finite Element Method. Then, the techniques which will be used along the thesis are presented. Next, the data acquisition process together with its adequation to our modality and the proposed calibration are exhibited. Finally, the proposed Extended Kalman Filter is used and is compared with traditional and well-established techniques. The results show that our approach obtains reconstructions of equal or better quality.Fil: Baez, Guido Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas; ArgentinaFil: Elicabe, Guillermo Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; ArgentinaFil: Pomarico, Juan Antonio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

An improved extended Kalman filter for diffuse optical tomography

In diffuse optical tomography (DOT) the main objective is to estimate the absorption coefficent and the reduced scattering coefficient of a certain media given a set of boundary measurements. Biological tissues contains many objects such as arteries, skin and fat whose optical properties are rather different than those of the media. When these values are near to those of the background, linear techniques are usually used to estimate them. However, certain objects, such as tumors, may have properties which cannot be well estimated with linear models. In this article we present a non-linear approach for the frequency-domain problem based on an improvement of the extended Kalman filter (EKF) which is used in estimation-observation problems, and modified to the DOT parameter estimation problem. The EKF allows to incorporate prior information of the measurement noise as well as certain characteristics of the objective media. We show that the proposed methodology is equivalent to existing methods but can be applied to other schemes such as model reduction as suggested in previous works. Some computer simulations as well as experimental results are shown to validate our proposal.Fil: Baez, Guido Rodrigo. Universidad Nacional del Centro de la Pcia.de Bs.as.. Centro de Investigaciones En Fisica E Ingenieria del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones En Fisica E Ingenieria del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernacion. Comision de Invest.cientificas. Centro de Investigaciones En Fisica E Ingenieria del Centro de la Provincia de Buenos Aires. ; Argentina; ArgentinaFil: Pomarico, Juan Antonio. Universidad Nacional del Centro de la Pcia.de Bs.as.. Centro de Investigaciones En Fisica E Ingenieria del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Centro Cientifico Tecnologico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones En Fisica E Ingenieria del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernacion. Comision de Invest.cientificas. Centro de Investigaciones En Fisica E Ingenieria del Centro de la Provincia de Buenos Aires. ; Argentina; ArgentinaFil: Elicabe, Guillermo Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales; Argentin

Optical tomography of turbid media containing diffusive and non-diffusive inclusions: An error modeling approach

Diffuse optical techniques have been extensively employed during the last years to retrieve the optical properties of tissue with and without inclusions. The usual approach is to use the diffusion approximation to the radiative transfer equation. However, if low- or non-diffusive regions are inside the studied volume, the diffusion approximation does not hold and the radiative transfer equation needs to be solved, which is computationally much more demanding. In this contribution, the problem of determining the optical properties of the whole volume of a turbid host medium containing both diffusive and non-diffusive inhomegeneities is examined. The situation reproduces clinical cases in which tumors and cysts can be present inside a studied tissue. To achieve this, an extended Kalman filter with compensation by Bayesian error modeling approach was adopted. Applying this technique, the diffusion approximation is used for calculations, reducing computation time, and discrepancies in the non-diffusive regions are compensated by the radiative transfer equation, thus keeping accuracy over the whole volume. The proposal is validated by phantom experiments showing very good results.Fil: Pardini, Pamela Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; ArgentinaFil: Baez, Guido Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; ArgentinaFil: Iriarte, Daniela Ines. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Pomarico, Juan Antonio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

Analysis of line profiles from transient plasmas using a pseudo-Fano function

A method for the analysis of line profiles based in the pseudo-Fano function was developed, which results of more simple application than the Voigt function usually employed in Spectroscopy to represent the line shapes. A pseudo-Fano function was constructed which describe properly the different effects occurring in plasma sources and subsequently reflected in the measured profiles. The method was successfully evaluated for Co I lines recorded from a LIBS experiment and for a Xe II line from a high-current pinched discharge. In addition, the optically thin lines were retrieved and used for the determination of the gA relative ratios of the Co I lines. Overall, the good general agreement found between the proposed model and the experiments demonstrated its suitability for spectroscopic applications.Fil: Baez, Guido Rodrigo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Campus Universitario; ArgentinaFil: Diaz Pace, Diego Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Campus Universitario; ArgentinaFil: D'angelo, Cristian Adrián. Campus Universitario; ArgentinaFil: Di Rocco, Hector Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Campus Universitario; Argentin

A Monte Carlo study of near infrared light propagation in the human head with lesions-a time-resolved approach

Several clinical conditions leading to traumatic brain injury can cause hematomas or edemas inside the cerebral tissue. If these are not properly treated in time, they are prone to produce long-term neurological disabilities, or even death. Low-cost, portable and easy-to-handle devices are desired for continuous monitoring of these conditions and Near Infrared Spectroscopy (NIRS) techniques represent an appropriate choice. In this work, we use Time-Resolved (TR) Monte Carlo simulations to present a study of NIR light propagation over a digital MRI phantom. Healthy and injured (hematoma/edema) situations are considered. TR Diffuse Reflectance simulations for different lesion volumes and interoptode distances are performed in the frontal area and the left parietal area. Results show that mean partial pathlengths, photon measurement density functions and time dependent contrasts are sensitive to the presence of lesions, allowing their detection mainly for intermediate optodes separations, which proves that these metrics represent robust means of diagnose and monitoring. Conventional Continuous Wave (CW) contrasts are also presented as a particular case of the time dependent ones, but they result less sensitive to the lesions, and have higher associated uncertainties.Fil: Vera, Demián Augusto. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: García, Héctor Alfredo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Waks Serra, María Victoria. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Baez, Guido Rodrigo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Iriarte, Daniela Ines. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; ArgentinaFil: Pomarico, Juan Antonio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires. - Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin