Вибір математичної моделі об’єкту дослідження в електроімпедансній томографії
DOI:
https://doi.org/10.20535/RADAP.2013.52.120-128Ключові слова:
електроімпедансна томографія, електростатична модель, квазістатична модель, повна електродинамічна модельАнотація
Зроблено огляд наукових праць, що стосуються питань моделювання досліджуваних об‘єктів у разі електроімпедансної томографії. Спираючись на тривимірність процесів, які відбуваються в об‘єктах дослідження при застосуванні електроімпедансних томографів, показано, що для адекватного моделювання об‘єктів дослідження необхідно застосовувати квазістатичний або повнопольовий електродинамічні підходи.
Посилання
Література:
Пикалов В. В. Вычислительная томография и физический эксперимент / В. В. Пикалов, Н. Г. Преображенский // Успехи физических наук. – 1983. – Т.141, № 3. – С. 469–498.
Breckon W. R. Image reconstruction in Electrical impedance tomography. / William Robert Breckon / Ph.D thesis. – School Comput.Math. Sci., Oxford Polytechnic. – Oxford, 1990. – 143 p. – Bibl.: p.132-143 (99 title). – ISSN 1749-9097.
Barber D. C. Applied potential tomography / D. C.Barber, B. H.Brown // J. Phys. E. – 1984. – V.17, No.1. – Р. 723–733.
Part 1 of Electrical Impedance Tomography: Methods, History and Applications / Ed. Holder D.S. – Bristol: Institute of Physics Publilishing. – 2004. – 64 p. – Bibl. : P. 54–64 (154 titles). – ISBN 0750309520.
Isaacson D. Electrical impedance tomography / M. Cheney, D. Isaacson, J. C. Newell // SIAM.Rev. – 1999. – Vol.41, No.1. – Р. 85–101.
Deng Y. Electromagnetic imaging methods for nondestructive evaluation applications / Y. Deng, L. Xin // Sensors. – 2011. – No.11. – Р. 11774–11808.
Bayford R. H. Bioimpedance tomography (Electrical impedance tomography) / R. H. Bayford // Annu.Rev.Biomed.Eng. – 2006. – Р. 63–91.
Nejatali A. Electrical impedance tomography with neural networks and fuzzy sets / Abdolhossein Nejatali / PhD thesis. – Dep. of Electrical and Computer Eng. University of Manitoba. – Manitoba, 1997. – 170 p. – Bibl.: p. 132–143 (99 title). – 0-612-23645-5.
Isaacson D. Full Maxwell Equations as a forward model for EIT in the mammography geometry / A. B. Brownell, D. Isaacson, G. J. Saulnier, J. C. Newell // Bioengineering Conference (NEBEC), IEEE 37th Annual Northeast, Troy, NY – 1-3 April 2011 2011. – Р. 21–22
Soni N. K. Finite element implementation of Maxwell's equations for image reconstruction in electrical impedance tomography / N. K. Soni, K. D. Paulsen, H. Dehghani, A. Hartov // IEEE Trans. on Medical Imaging. – 2006. – V.25, No.1. – Р. 55–61.
Otto G.P. Time-harmonic impedance tomography using the T-matrix method / G.P.Otto, C.C.Weng // IEEE Trans. on Medical Imaging. – 1994. – V.13. – No.3. – Р.508–516.
Doerstling B.H. A 3-D Reconstruction algorithm for linearized inverse boundary value problem for Maxwell's equations / B.H.Doerstling /. PhD thesis. – Rensselaer Polytechnic Institute, Troy NY, USA, 1995. –116 p.
Lionheart W. R. B. EIT reconstruction algorithms: pitfalls, challenges and recent developments / W. R. B. Lionheart // Physiol. Meas. – 2004. – No. 25. – Р. 125–142.
Barber D. C. Three-dimensional electrical impedance tomography / P. Metherall, D. C. Barber, R. H. Smallwood, B. H. Brown // Nature. – 1996. – V. 380. – P. 509–512.
Bahrani N. 2½D Finite Element Method for Electrical Impedance Tomography Considering the Complete Electrode Model / Navid Bahrani / Ph.D thesis. – lDepartment of Systems and Computer Engineering Carleton University, Ottawa, Ontario, Canada, January 2012 – 169 p. bibl. : P.147–153 (69 titles).
Calderón A. P. On an inverse boundary value problem / Alberto P. Calderón // Computational & Applied Mathematics. – 2006. – V.25, No. 2-3. – P. 133–138. (A reprint of the original work by A. P. Calderón at the ― Seminar on Numerical Analysis and its Application to Continuum Physics‖ in the ATAS of SBM (Rio de Janeiro), 1980, pp. 65–73).
Тихонов А. Н. Математические задачи компьютерной томографии / А. Н. Тихонов, В. Я. Арсенин, А. А. Тимонов. – М. : Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит: 1987. – 160 с.,[1] с. ил. 21 см.
Polydorides N. Image reconstruction soft-field tomography. / Nicholas Polydorides / PhD thesis. – University of Manchester Institute of science and technology. – Manchester, 2002. – 250 p. – Bibl. : p.171–187 (175 title).
Никольский В. В. Электродинамика и распространение радиоволн / В. В. Никольский, Т. И. Никольская – М. : Наука, Гл.ред.физ.-мат.лит., 1989. – 544 с. – Библ. : C. 540–543 (80 назв.) – ISBN 5-02-014033-3.
Griffiths H. The importance of phase measurements in electrical impedance tomography / H. Griffiths // Phys. Med. Biol. – 1987. – V.32, No.11. – Р. 1435–1444.
Стеблев Ю. И. Синтез электрических полей при электроемкостной компьютерной томографии многофазных потоков / Ю. И. Стеблев, E. С. Нефедова /, Proceedings of the Fourth All-Russian Scientific Conference with international participation (29–31 May 2007). Part 4, Matem. Mod. Kraev. Zadachi, Samara State Technical Univ., Samara, 2007. – С. 100–102.
Steinmetz T. Domains of validity of quasistatic and quasistationary field approximations / T. Steinmetz, S. Kurz, M. Clemens // Proc.of XV International Symposium on Theoretical Electrical Engineering. 22-24 June 2009, Lubeck, Germany. – 2009. – Р. 271–275.
References:
Pikalov V. V., Preobrazhenskii N. G.Vychislitelnaia tomografiia i fizicheskii ekcperiment. Uspekhi fizicheskikh nauk, 1983, V.141, No.3, pp.469–498.
Breckon W. R. Image reconstruction in Electrical impedance tomography. PhD thesis – School Comput.Math. Sci., Oxford Polytechnic. Oxford, 1990, 143 p., Bibl.: pp.132-143 (99 title). ISSN 1749-9097.
Barber D. C., Brown B. H. Applied potential tomography. J. Phys. E., 1984., V.17., No.1., pp. 723–733
Part 1 of Electrical Impedance Tomography: Methods, History and Applications / Ed. Holder D.S. Bristol: Institute of Physics Publilishing, 2004, 64 p. Bibl.: pp. 54–64 (154 title). – ISBN 0750309520
Cheney M., Isaacson D., Newell J. C. Electrical impedance tomography. SIAM.Rev. – 1999, Vol.41, No.1, pp. 85–101.
Deng Y., Xin L. Electromagnetic imaging methods for nondestructive evaluation applications. Sensors, 2011, No.11, pp.11774–11808.
Bayford R. H. Bioimpedance tomography (Electrical impedance tomography). Annu.Rev.Biomed.Eng, 2006, pp. 63–91.
Nejatali A. Electrical impedance tomography with neural networks and fuzzy sets. PhD thesis. Dep. of Electrical and Computer Eng. University of Manitoba. Manitoba, 1997, 170 p.
Brownell A. B., Isaacson D., Saulnier G. J., Newell J. C. Full Maxwell Equations as a forward model for EIT in the mammography geometry. Bioengineering Conference (NEBEC), IEEE 37th Annual Northeast, Troy, NY – 1-3 April 2011 2011, pp. 21–22
Soni N. K., Paulsen K. D., Dehghani H., Hartov A. Finite element implementation of Maxwell's equations for image reconstruction in electrical impedance tomography. IEEE Trans. on Medical Imaging, 2006, V.25, No.1,pp. 55–61.
Otto G. P., Weng C. C. Time-harmonic impedance tomography using the T-matrix method. IEEE Trans. on Medical Imaging, 1994, V.13, No.3, pp. 508–516.
Doerstling B. H. A 3-D Reconstruction algorithm for linearized inverse boundary value problem for Maxwell's equations. PhD thesis. Rensselaer Polytechnic Institute, Troy NY, USA, 1995. 116 p.
Lionheart W.R.B. EIT reconstruction algorithms: pitfalls, challenges and recent developments. Physiol.Meas, 2004, No.25, pp. 125–142.
Barber D. C., Smallwood R. H., Brown B. H. Three-dimensional electrical impedance tomography. Nature, 1996, V. 380, pp. 509–512.
Bahrani N. 2½D Finite Element Method for Electrical Impedance Tomography Considering the Complete Electrode Model. PhD thesis. – Department of Systems and Computer Engineering Carleton University, Ottawa, Ontario, Canada, 2012. 169 p.
Calderón A. P. On an inverse boundary value problem. Computational & Applied Mathematics, 2006, V.25, N.2-3, pp.133–138. (A reprint of the original work by A. P. Calderón at the ― Seminar on Numerical Analysis and its Application to Continuum Physics‖ in the ATAS of SBM (Rio de Janeiro), 1980, pp. 65–73).
Тikhonov A. N., Apsenin V. Ya., Timonov A. A. Matematicheskie zadachi komputernoi tomografii. М. : Nauka, Hl.red.fiz.-mat.lit., 1987, 160 p.
Polydorides N. Image reconstruction soft-field tomography. PhD thesis. University of Manchester Institute of science and technology. Manchester, 2002, 250 p.
Nikol‘skii V. V., Nikol‘skaia T. I. Elektrodinamika i rasprostranenie radiovoln. М. : Nauka, Hl.red.fiz.-mat.lit., 1989, 544 p. Bibl.: pp.540-543 (80 titles). ISBN 5-02-014033-3.
Griffiths H. The importance of phase measurements in electrical impedance tomography. Phys. Med. Biol., 1987, v.32, No.11, pp.1435–1444.
Steblev Yu. I., Nefelova E. S. Sintez elektricheskirh polei pri elektroemkostnoi komputernoi tomografii mnohofaznykh potokov. Proceedings of the Fourth All-Russian Scientific Conference with international participation (29–31 May 2007). Part 4, Matem. Mod. Kraev. Zadachi, Samara State Technical Univ., Samara, 2007, pp.100–102.
Steinmetz T., Kurz S., Clemens M. Domains of validity of quasistatic and quasistationary field approximations. Proc.of XV International Symposium on Theoretical Electrical Engineering. 22-24 June 2009, Lubeck, Germany, 2009, pp. 271–275.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у нашому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована нашим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у нашому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення рукопису роботи авторами в мережі Інтернет (наприклад, на arXiv.org або на особистих веб-сайтах). Причому рукописи статей можуть бути розміщенні у відкритих архівах як до подання рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання. Це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії, позитивно позначається на оперативності ознайомлення наукової спільноти з результатами Ваших досліджень і як наслідок на динаміці цитування вже опублікованої у журналі роботи. Детальніше про це: The Effect of Open Access.
