Samuli Summala
Väitöskirjatutkija
Teknillisen fysiikan laitos, Luonnontieteiden, metsätieteiden ja tekniikan tiedekunta
Teen väitöskirjatyötä Monte Carlo -menetelmän ja stokastisten optimointimenetelmien hyödyntämisestä kvantitatiivisessa fotoakustisessa tomografiassa (quantitative photoacoustic tomography, QPAT). QPAT on kuvantamismenetelmä, jossa kudosta valaistaan lyhyellä valopulssilla ja mitataan syntyviä ultraääniaaltoja kohteen reunalta. Mittausten perusteella pyritään muodostamaan jakaumia optisista parametreista joiden avulla saadaan tietoa kudoksen fysiologiasta, kuten hemoglobiinipitoisuudesta tai happisaturaatiosta. Kyseessä on huonokuntoinen käänteisongelma, jonka ratkaiseminen vaatii tarkkaa valon kulkeutumisen mallintamista kohteessa.
Monte Carlo -menetelmää hyödynnetään laajalti valon kulkeutumisen mallintamisessa. Sen soveltaminen QPAT:n käänteisongelman ratkaisemiseksi on kuitenkin laskennallisesti haastavaa, erityisesti muodostettaessa korkearesoluutioisia kolmiulotteisia kuvia. Väitöskirjatyöni tavoitteena on kehittää menetelmiä jotka ratkaisevat näitä laskennallisia haasteita ja luovat pohjan Monte Carlo menetelmän hyödyntämiselle QPAT:ssa.
