La lumière, en traversant un milieu trouble comme le lait ou un tissu vivant, se diffuse dans toutes les directions. Reconstruire où la lumière a été absorbée plus fortement, c'est comme deviner la forme d'un objet tombé à partir de la flaque qu'il a laissée sur le trottoir. La tomographie optique résout ce problème, mais elle exige généralement d'importantes ressources de calcul.
La nouvelle méthode GS-DOT représente la carte d'absorption comme une somme de taches floues — des primitives gaussiennes. Chaque tache possède sa propre luminosité, taille et orientation. L'algorithme les ajuste pour que la propagation de la lumière calculée corresponde à celle mesurée. C'est un peu comme un peintre qui compose un tableau à partir de nombreuses touches semi-transparentes.
La méthode a été testée sur des modèles synthétiques de tissus. Même en ajoutant du bruit aux mesures, elle détermine avec précision la position et l'intensité de l'absorption. Cette approche accélère le traitement des données et rend la tomographie plus accessible aux cliniques.
Un peintre avec quelques pinceaux s'en sort désormais aussi bien qu'avec mille. La lumière aide à nouveau à voir à l'intérieur du corps sans incision.
Les taches gaussiennes sont des fonctions mathématiques en forme de cloche. Leur forme décrit la manière dont la lumière s'étale lors de la diffusion, ce qui les rend idéales pour modéliser la diffusion des photons.
Dans la série « Star Trek », le tricordeur médical scanne un patient en quelques secondes. Les nouveaux algorithmes de reconstruction, comme GS-DOT, rapprochent ces dispositifs de la réalité, rendant le traitement des signaux rapide et compact.