ADI-FDTD 方法在乳腺癌检测正向计算中的应用

ADI-FDTD方法在乳腺癌检测正向计算中的应用

陈碧云1 张业荣1 潘鑫2

【摘 要】传统的时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)算法受到稳定性条件的制约,时间步长受限于空间网格的尺寸.医学应用讲究即时性,为提高成像的速度, 文中采用无条件稳定的交替隐式时域有限差分(Alternating-Direction Implicit Finite-Difference Time-Domain, ADI-FDTD)算法替代传统的FDTD算法进行正向计算,通过实验得出采用 ADI-FDTD算法在保证精度的前提下,计算时间可缩短为FDTD算法的四分之一,为乳腺癌微波即时成像提供了可能. 【期刊名称】电波科学学报 【年(卷),期】2016(031)005 【总页数】7

【关键词】交替隐式时域有限差分法;微波断层成像;乳腺癌 DOI 10.13443/j.cjors.2016013101

引 言

微波成像技术作为一种新型的乳腺癌检测手段,因低风险、高灵敏度和高对比度等一系列优点而日益受到重视[1-2].相比于乳腺钼靶X线检查,微波的能量仅为几个电子伏特,消除了对人体的健康隐患,同时非侵入式的检查手段不会给人带来不适;相比于磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)和正电子发射计算机断层显像(Positron Emission Computed Tomography,PECT),微波成像的低成本为普查提供了可能;相比于多普勒超声成像,微波对肿瘤尤其是恶性肿瘤具有更高的敏感度,检出率更高[3].