Near-infrared interstitial photothermal therapy (PTT) is currently undergoing clinical trials as an alternative to watchful waiting or radical treatments in patients with low/intermediate-risk focal prostate cancer. Currently, magnetic resonance imaging (MRI)-based thermography is used to monitor thermal energy delivery and determine indirectly the completeness of the target tumor destruction while avoiding damage to adjacent normal tissues, particularly the rectal wall. As an alternative, transrectal diffuse optical tomography (TRDOT) is being developed to image directly the photocoagulation boundary based on the changes in tissue optical properties, particularly scattering. An established diffusion-theory finite-element software platform was used to perform forward simulations to determine the sensitivity of changes in the optical signal resulting from a growing coagulated lesion with optical scattering contrast, for varying light source-detector separations in both longitudinal and transverse imaging geometries. The simulations were validated experimentally in tissue-simulating phantoms using an existing continuous-wave TRDOT system, in a configuration that is representative of one potential intended clinical use. This provides critical guidance for the optimum design of the transrectal applicator probe, in terms of achieving maximum sensitivity to the presence of the coagulation boundary and, consequently, the highest accuracy in determining the boundary location relative to the rectal wall.Keywords: focal prostate cancer; interstitial photothermal therapy; diffuse optical tomography Zusammenfassung: Die interstitielle photothermische Therapie im Nahinfrarotbereich wird derzeit in klinischen Studien als Alternative zum ‚Watchful Waiting' (beobachtendes Abwarten) bzw. zur radikalen Behandlung von Patienten mit Prostatakrebs der Niedrig-und Mittelrisikogruppe untersucht. Derzeit wird die MR-Thermografie eingesetzt, um die Deposition der thermischen Energie zu überwachen und indirekt die vollständige Tumorzerstö-rung bei gleichzeitiger Vermeidung einer Schädigung des angrenzenden gesunden Gewebes, insbesondere der Rektumwand, zu überprüfen. Als Alternative wurde das Verfahren der transrektalen diffusen optischen Tomographie (TRDOT) entwickelt, mit dem Ziel, die Grenzen der Photokoagulation direkt anhand der Veränderungen in den optischen Gewebeeigenschaften, insbesondere der Streuung, darzustellen. Eine etablierte Software-Plattform auf Basis der Diffusionstheorie und Finite-Elemente-Methode wurde zur Durchführung von Vorwärtssimulationen verwendet, um die Empfindlichkeit der Änderungen des optischen Signals in einer wachsenden Koagulationszone mit optischem Streukontrast zu bestimmen -sowohl für unterschiedliche Lichtquelle/Detektor-Abstände als auch in Längs-und Querausrichtung. Die Simulationen wurden mit einem vorhandenen kontinuierlich abstrahlenden TRDOT-System experimentell in Gewebephantomen validiert -und zwar in einer Konfiguration, die repräsentativ für eine potentielle klinische Anwendung ...