Моделювання кінцевого елемента для об’ємного фантома в імпедансній томографії
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Моделювання кінцевого елемента для об’ємного фантома в імпедансній томографії
Моделирование конечного элемента для объемного фантома в импедансной томографии Finite element modeling for volume phantom in Electrical Impedance Tomography |
|
| Creator |
Rybina, I. O.; Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”
|
|
| Subject |
імпедансна томографія, кінцевий елемент, поверхнева та об’ємна провідності, кубічна модель, комплексний опір, фантом
импедансная томография; конечный элемент; поверхностная и объемная проводи мости; комплексное сопротивление; фантом Electrical Impedance Tomography; finite element; surface and volume conductivities; complex resistance; phantom |
|
| Description |
При використанні плоского фантома «тіні» від струмів, що протікають під та над плоским томографічним шаром, падають на цей шар, що призводить до додаткових похибок в реконструйованому образі. Тому для моделювання процесів у досліджуваному об’єкті слід використовувати об’ємні ізотропні кінцеві елементи. В роботі для моделювання кінцевого елемента обрано куб. Для забезпечення його однорідності та визначеності електричної моделі куб моделюється як сукупність шести прямокутних (в основі) пірамід, кожна з яких, в свою чергу, складається з чотирьох трикутних пірамід (з рівнобедреним прямокутним трикутником в основі та гіпотенузою, рівною ребру куба). У випадку моделювання на частотах, більших 100 кГц питомі опори біотканини мають комплексний характер. Отримана в статті електрична модель куба (у вигляді оберненої матриці провідностей кубічного кінцевого елемента) в цьому разі буде мати комплексний ваговий множник k.
При использовании плоского фантома «тени» от токов, протекающих под и над плоским томографическим слоем, падают на этот слой, что приводит к дополнительным погрешностям в реконструированном образе. Поэтому для моделирования процессов в исследуемом объекте необходимо использовать объемные изотропные конечные элементы. В работе для моделирования конечного элемента выбран куб. Для обеспечения его однородности и определенности электрической модели куб моделируется в виде совокупности шести (с квадратным основанием) пирамид, каждая из которых, в свою очередь, состоит из четырех треугольных пирамид (с равнобедренным прямоугольным треугольником в основании и с гипотенузой, равной ребру куба). В случае моделирования на частотах, больших 100кГц удельные сопротивления биотканей имеют комплексный характер. Полученная в статье электрическая модель куба (в виде обращенной матрицы проводимостей кубического конечного элемента) в этом случае будет иметь комплексный весовой множитель k. Using surface phantom, "shadows" of currents, which flow below and under surface tomographic lays, include on this lay, that is cause of adding errors in reconstruction image. For processing modeling in studied object volume isotropic finite elements should be used. Cube is chosen for finite element modeling in this work. Cube is modeled as sum of six rectangular (in the base) pyramids, each pyramid consists of four triangular pyramids (with rectangular triangle in the base and hypotenuse, which is equal to cube rib) to provide its uniformity and electrical definition. In the case of modeling on frequencies higher than 100 kHz biological tissue resistivities are complex. In this case weight coefficient k will be complex in received cube electrical model (inverse conductivity matrix of the cube finite element). |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine
|
|
| Date |
2011-10-01
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/670
|
|
| Source |
BULLETIN of National Technical University of Ukraine. Series RADIOTECHNIQUE. RADIOAPPARATUS BUILDING; № 46 (2011); 72-84
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 46 (2011); 72-84 Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 46 (2011); 72-84 |
|
| Language |
ukr
|
|
| Relation |
http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/670/646
|
|
| Rights |
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 цьому журналі.2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
|
|