マイクロ波トモグラフィ

摘要

Microwave tomography is an inverse scattering problem which determines the shape, location, and profiles of material parameters of unknown objects from the knowledge of scattered fields measured outside the objects. First, we describe the properties of inverse scattering problems different from direct scattering problems. Then we describe the Forward-Backward Time-Stepping method as a time domain inverse scattering analysis. Finally, we consider a microwave mammography technique for early breast cancer detection as an example of its various practical applications.%X線トモグラフィ（断層イメージング）法で使用されるX線の代わりにマイクロ波を用いるトモグラフィはマイクロ波トモグラフィと呼ばれる．マイクロ波トモグラフィは散乱物体を含む対象領域にマイクロ波を照射し、対象領域外の複数の場所で観測した散乱波データを処理することにより、対象領域内の電気定数分布を再構成して散乱物体の位置、形状、大きさ、内部構造を可視化する逆散乱問題である．本報告では，逆散乱問題特有の性質を述べた後，時間領域における逆散乱解法の一つであるForward-Backward Time-Stepping法について説明する．最後にその適用例として初期乳がん検出に用いるマイクロ波マンモグラフィについて検討している．