Microwave medical imaging using level set techniques

Tesis doctoral de Natalia Irishina

El cáncer de mama es una de las enfermedades que causan una mayor mortalidad entre las mujeres. Se estima que, solo en europa, una mujer es diagnosticada de esta enfermedad cada 2 minutos y medio, y que una muere cada 7 minutos y medio. Para su cura es fundamental la detección temprana de los pequeños tumores. La técnica de referencia, la mamografía, es una imagen de rayos x de la mama comprimida. Sin embargo, un 15% de los tumores malignos no detectan, y los falsos positivos alcanzan 13%. Además, rayos x es la radiación potencialmente peligrosa y el procedimiento es poco confortable. Otras técnicas alternativas se están estudiando para el diagnostico no invasivo y de bajo coste. Entre ellas, destacan la tomografía de óptica difusa, la tomografía de impedancia eléctrica y las imágenes de microondas. en esta tesis se propone un algoritmo numérico diseñado para la detección y caracterización de pequeños tumores usando microondas. La idea consiste en iluminar la mama con radiación de frecuencias del orden de unos pocos ghz, y reconstruir las imágenes del interior a partir de las señales que se recogen en la superficie de la mama. La reconstrucción de estas imágenes supone la resolución de un proceso inverso en donde se minimiza la diferencia de las señales medidas y de las simuladas con el modelo de mama propuesto (que incluye el posible tumor). Para ello aplicamos técnicas novedosas de conjunto de nivel que permiten la representación implícita de la mama, y suponen además una regularización implícita que estabiliza la resolución del problema inverso. los resultados de nuestros experimentos numéricos demuestran que el algoritmo es capaz de localizar los tumores y reconstruir las distribuciones de los parámetros dieléctricos dentro de la mama de una manera eficiente. El algoritmo no solo detecta el posible tumor y aproxima correctamente su tamaño, sino que además es capaz de caracterizar el tejido sano por su contenido en fibra y grasa y aproximar las propiedades dieléctricas del tumor, que pueden ser reflejo de su malignidad.

 

Datos académicos de la tesis doctoral «Microwave medical imaging using level set techniques«

  • Título de la tesis:  Microwave medical imaging using level set techniques
  • Autor:  Natalia Irishina
  • Universidad:  Carlos III de Madrid
  • Fecha de lectura de la tesis:  13/02/2009

 

Dirección y tribunal

  • Director de la tesis
    • Oliver Dorn
  • Tribunal
    • Presidente del tribunal: Luis López bonilla
    • Carlos Martel escobar (vocal)
    • villie Kolehmainen (vocal)
    • José Luis Rojo alvarez (vocal)

 

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