Decay function infinite boundary element application in optical tomography

• Autorzy: Pańczyk M. , Sikora J.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie elementów brzegowych nieskończonych z funkcjami zaniku w tomografii optycznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Early detection or screening examination of Brest cancer can be done using Optical Tomography and Boundary Element Method. We can not make measurements or precisely Defie boundary conditions on the surface between breast and chest. A few models which uses an extension of the definition area to other tissues surrounding the breast are discussed. Among them model containing infinite boundary elements which allows us to reduce the mesh and to avoid the problem of setting incorrect boundary conditions on unavailable surface between breast and chest.

PL

Wczesne przesiewowe wykrywanie nowotworów piersi może być wykonywane z zastosowaniem Metody Elementów Brzegowych i mammografii optycznej. Wymaga to określenia warunków brzegowych. Niestety, nie ma możliwości umieszczenia detektorów i źródeł światła na powierzchni między piersią a klatką piersiową. Typowym rozwiązaniem jest rozszerzenie obszaru poszukiwania rozwiązania o fragment klatki piersiowej i utworzenie sztucznej granicy zaniku zjawiska. Zbytnie powiększenie siatki skutkuje wzrostem kosztów obliczeniowych, natomiast przyjęcie sztucznej granicy zbyt blisko obszaru zainteresowań - powstaniem potencjalnych błędów. Rozwa?ania przeprowadzono na bazie kilku prostych modeli piersi. Ostatni model zawiera elementy brzegowe nieskończone pozwalające na zredukowanie rozmiarów siatki i uniknięcie problemu błędnych warunków brzegowych przez utworzenie modelu o tzw. otwartym brzegu.

Słowa kluczowe

EN

boundary element method; infinite elements; optical tomography

PL

metoda elementów brzegowych; elementy nieskończone; tomografia optyczna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2012
• Tom: Z. 256
• Strony: 355--367
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Pańczyk M.

autor

Sikora J.

• Wydział Elektrotechniki i Informatyki, Instytut Informatyki, Politechnika Lubelska,

Bibliografia

• 1. Abramowitz I.A.: Stegun. Handbook of mathematical functions with formulas, graphs and mathematical tables. John Wiley, New York, 1973.
• 2. Arridge S.R.: Optical tomography in medical imaging, Inverse Problems, vol. 15, No. 2 (1999), pp. R41-R93.
• 3. Beer G., Watson J.O.: Infinite Boundary Elements, International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol. 28 (1989), pp. 1233-1247.
• 4. Beer G., Watson J.O., Swoboda G.: Three-dimensional analysis of tunnels using infinite boundary elements, Computers and Geotechnics, vol. 3 (1987), pp. 37-58.
• 5. Bettess P.: Infinite Elements, Penshaw Press, 1992.
• 6. Gratkowski S.: Asymptotyczne warunki brzegowe dla stacjonarnych zagadnień elektromagnetycznych w obszarach nieorganicznych – algorytmy metody elementów skończonych, Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, 2009.
• 7. Sikora J.: Boundary Element Method for Impedance and Optical Tomography, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warsaw, 2007.
• 8. Tarvainen T.: Computational Methods for Light Transport in Optical Tomography, PhD Thesis, Department of Physics, University of Kuopio, (2006), http://physics.uku.fi/vilhunen/phdthesis_ttarvainen.pdf
• 9. Watson J.O.: Advanced implementation of the boundary element method for two- and three-dimensional elastostatics, Developments in Boundary Element Methods – 1 (Editors P.K. Banerjee and R. Butterfield), Elsevier Applied Science Publishers, vol. 61 (1979), pp. 31-63.
• 10. Zacharopoulos A., Arridge S.R., Dorn O., Kolehmainen V., Sikora J.: Three-dimensional reconstruction of shape and piecewise constant region values for optical tomography using spherical harmonic parametrization and a boundary element method, Inverse Problems, vol. 22 (2006), pp. 1-24.