Çok katmanlı silindirik yapılar için termoakustik dalga denkleminin ters çözümü

Abstract

Termoakustik görüntüleme, elektromanyetik enerji uyarımı ile ultrason dalgaları oluşumunu sağlayan yeni bir yöntemdir. Bu sistemin görüntüleme işlemi termoakustik dalga denkleminin ters çözümüne dayanmaktadır. Ters çözümde görüntülenecek dokunun homojen yapıda olduğu varsayımı, görüntü kalitesinin azalmasına neden olur. Bu çalışmada, meme ve beyinin görüntülemesinde uygulanabilecek üç boyutlu eş merkezli silindirik çok katmanlı yapılar için termoakustik dalga denkleminin analitik ters çözümü elde edilmiştir. Çözümü sayısal olarak test etmek için, noktasal kaynaklar içeren üç katmanlı fantom kullanılarak numerik simulasyonlar elde edilmiştir.

Thermoacoustic imaging is a new modality of generating ultrasonic waves with excitation of electromagnetic pulsed energy. Thermoacoustic imaging is based on the inverse soluion of thermoacoustic wave equation. Homogeneous assumption of tissue to be imaged results in degradation of image qualtiy. In this study, we obtain an analytical inverse solution of thermoacoustic wave equation for 3-dimensional concentric cylindrical multi layer structures. This solution can be applied for imaging of breast and brain. To test our solution, we use a 3-layer test phantom consisting of point sources in numerical simulations.