Boundary Element Method approach to forward problem solution in Diffusion Optical Tomography

• Autorzy: Stasiak-Bieniecka M. , Berowski P.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie metody elementów brzegowych do rozwiązanie problemu prostego w dyfuzyjnej tomografii optycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the capabilities of optical tomography (OT) applied to breast cancer detection have been discussed. The first step toward the creation of the forward problem solution. For this purpose BEM with isoparametric triangle element has been implemented, which improves the soIution accuracy. The forward problem solution in OT is based on the solution of diffusion equations in the frequency domain. In the case where scattering and absorption are homogenous, the equation reduces to a Helmholtz equation with Robin boundary condition.

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie dyfuzyjnej tomografii optycznej (OTO) do detekcji raka piersi. W celu rozwiązania zagadnienia prostego w DTO należy rozwiązać równanie Helmholtza w dziedzinie częstotliwości z warunkami brzegowymi Rabina. W tym celu zastosowano metodę elementów brzegowych z trójkątnym elementem izoparametrycznym, co wpływa na poprawę dokładności rozwiązania.

Słowa kluczowe

EN

boundary element method; forward problem; optical tomography

PL

metoda elementów brzegowych; zagadnienie proste; tomografia optyczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 3
• Strony: 175--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Stasiak-Bieniecka M.

autor

Berowski P.

• Technical University of Lodz,

Bibliografia

• [1] Hesselink L., Optical tomography Handbook of Flow Visualisation Ed. W-J Yang (New Yourk: Hemisphere) (1889)
• [2] Piersen R.E., Chen E.Y., Bishop K.P. and Mc Macki n L., Modeling and measurement of optical turbulence by tomographic imag ing of a heated air flow Proc. SPIE 2827 130-41 (1996)
• [3] Arridge S., Optical tomography in medical imaging. Inverse Problems (1999),15:41
• [4] Gibson A., Hebden J., Arridge S., Recent advances in diffuse optical imaging. Physics in Medicine and Biology (2005) 50(4): 1-43.
• [5] Stasiak M., Sikora J., Filipowicz S.F., Nita K., Principal component analysis and artificial neural network approach to electrical impedance tomography problems approximated by multi-region boundary element method, Engineering Analysis with Boundary Elements, Volume 31, Issue 8, (2007), Pages 713-720
• [6] Case K., Zweifel P., Linear transport theory. USA: Addison-Wesley Educational Publishers Inc.; (1967)
• [7] Ishimaru A., Wave propagation and scattering in random media. New York: Academic, (1978)
• [8] Aliabadi M.H., The Boundary Element Method, Volume 2, John Wiley & Sons, L TD, (2002)
• [9] Sikora J., Boundary Element Method for Impedance and Optical Tomography, OWPW (2007)
• [10] Ferguson A.S., Stroink G., Factors Affecting the Accuracy of the Boundary Element Method in the Forward Problem, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Vo1.44, No. 11, (1997)
• [11] Frijns J., de Snoo S., Schoonhoven R.,Improving the Accuracy of the Boundary Element Method by the Use of Second-Order Interpolation Functions, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 47, No.10, pp. 1336-1346,(2000)
• [12] Schweiger M., Gibson A.P., and Arridge S. R. Computational aspects of diffuse optical tomography.IEEE Computing in Science and Engineering, Nov/Dec 22003, 41(2003).
• [13] Choe R., Diffuse Optical Tomography and Spectography of Breast Cancer and Fetal Brain, Dissertation in Physics and Astronomy, University of Pennsylvania, (2005)
• [14] Hillman E., Development of optical tornoqraphy techniques for functional imaging of the neonatal brain, PhD dissertation, London (2001)
• [15] Schoberl J., (2004), Netgen, www.hpfem.jku.at/netgen