Obrazowanie mikrofalowe na przykładzie nowotworu gruczołu piersiowego

• Autorzy: Michałowska-Samonek J. , Wac-Włodarczyk A.

Warianty tytułu

EN

Microwave imaging for breast cancer detection

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca niniejsza ma na celu przedstawienie możliwości, jakie daje zastosowanie tomografii mikrofalowej do detekcji nowotworu gruczołu piersiowego. W celu uproszczenia zagadnienia założono, że model gruczołu piersiowego jest homogeniczny, a jego parametry elektryczne (przenikalność elektryczna względna i konduktywność) opisane są równaniem Debye'a. Parametry elektryczne zostały przeliczone dla częstotliwości 6 GHz. Artykuł przedstawia właściwości dielektryczne tkanki dla fantomu piersi. Zmiany patologiczne obrazujące nowotwór gruczołu piersiowego naniesione są na sztuczne modele piersi, o których mowa w pracy.

EN

The aim of this paper is the application of microwave tomography to breast cancer detection. In order to investigate the problem, the authors assumed that the model of breast is homogeneous and its electrical parameters i.e. dielectric constant and conductivity are described (approximately) by Debye's formula. The model, its dimensions and electrical parameters calculated for frequency of 6 GHz. This article introduced the approach to the dielectric properties of breast tissue inside the breast phantom. Artificial changes, such as changes to models illustrating the tumor may be achieved on the healthy breast phantoms, as referred to in the workplace.

Słowa kluczowe

PL

nowotwór gruczołu piersiowego; obrazowanie mikrofalowe; FDTD; metoda różnic skończonych w dziedzinie czasu

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2009
• Tom: Z. 241
• Strony: 81--95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Michałowska-Samonek J.

autor

Wac-Włodarczyk A.

• Instytut Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii, Politechnika Lubelska,

Bibliografia

• 1. www.rakpiersi.pl.
• 2. Zhao M., Shea J. D., Hagness S. C., van der Weide D. W., Van Veen B. D., Varghese T.: Numerical study of microwave scattering in breast tissue via coupled dielectric and elastic contrasts. IEEE Antenn Wirel PR, vol. 7, str. 247-250, 2008.
• 3. Zastrow E., Davis S. K., Lazebnik M., Kelcz F., Van Veen B. D., Hagness S. C.: Development of anatomically realistic numerical breast phantoms with accurate dielectric properties for modeling microwave interactions with the human breast. IEEE Trans Bio-med. Eng, vol. 55, nr. 12, str. 2792-2800, grudzień 2008.
• 4. Miaskowski A., Krawczyk A., Wac-Włodarczyk A.: Zastosowanie promieniowania mikrofalowego w detekcji raka gruczołu piersiowego. CIOP-PIB, Warszawa 2007.
• 5. Sullivan D. M.: Electomagnetic Simulation Using The FDTD Method. IEEE Press Series on RF and Microwave Technology, 2000.
• 6. www.roik.pl – dane z najnowszego raportu Krajowej Bazy Danych Nowotworowych opracowanego na podstawie danych Zakładu Epidemiologii i Prewencji Nowotworów Centrum Onkologii Instytutu im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie.
• 7. Berenger J. P.: A Perfectly Matched Layer for the Absorption of Electromegnetic Waves. Journal of Computational Physics 114, str. 185-200, 1994.
• 8. Gabriel S., Lau R. W., Gabriel C.: The dielectric properties of biological tissues:III Parametric models for the dielectric spectrum of tissues. Phys. Med. Biol, vol. 41, str. 2271-2293,1996.
• 9. Taflove A., Hagness S. C.: Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method. Artech House, Incorporated, czerwiec 2005.
• 10. Kerner T. E., Paulseb K. D., Hartov A., Soho S. K., Poplack S. P.: Electrical Spectroscopy of the Breast:Clinical Imaging Results in 26 Subjects. IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol. 21, nr. 6, str. 638-645,czerwiec 2002.
• 11. Malich A., Fritsch T., Anderson R., Boehm T., Freesmeyer M. G., Fleck M., Kaiser W. A.: Electrical impedance scanning for classifying suspicious breast lesions: first result. European Radiology 10, str. 1555-1561,Springer-Verlag 2000.
• 12. Pawlicki G., Pałko T., Golnik N., Gwiazdowska B., Królicki L.: Fizyka medyczna. Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna,T. 9, Akademicka Oficyna Wydawnicza Exit, 2000.
• 13. Yee K. S.: Numerical Solution of Initial Boundary Value Problems Involving Maxwell’s Equations in Isotropic Media. IEEE Trans. Antennas Propag. 14, 302, 1966.
• 14. Szpakowska M., Sibilska-Wierzchosławska E., Kocur J.: Przydatność tomografii rezonansu magnetycznego w wykrywaniu raka piersi u nosicielek mutacji w genie BRCA 1. Pol. Przegl. Radiol., 72 (Sup 1), str. 125-126, 2007.
• 15. Fear E. C., Li X., Hagness S. C., Stuchly M. A.: Confocal microwave imaging for breast cancer detection: localization of tumors in three dimensions. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 49, nr. 8, sierpień 2002.
• 16. Li X., Hagness S. C.: A confocal microwave imaging algorithm for breast cancer detection. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, vol. 11, nr. 3, marzec 2001.