本文以乳腺癌的檢測為背景,介紹了一種基于共焦成像的新型微波成像方法用于腫瘤檢測,并以仿生組織膠及氧化鐵納米顆粒模擬正常的人體組織和腫瘤組織進(jìn)行成像實(shí)驗(yàn),通過對(duì)實(shí)際成像結(jié)果及分辨率進(jìn)行分析從而驗(yàn)證新型成像方法的可行性,對(duì)于腫瘤的檢測定位效果以及對(duì)于醫(yī)學(xué)影像發(fā)展的積極意義。乳腺癌的發(fā)病率逐年增加且越來越低齡化,嚴(yán)重威脅著女性的生命健康。臨床資料證明,乳腺癌發(fā)現(xiàn)的越早,患者的存活率越高。常見的腫瘤診斷方式均存在一定的局限性。X射線成像存在假陰性或假陽性結(jié)果導(dǎo)致漏診和不必要的活檢,檢查過程也讓患者痛苦不堪且存在電離輻射的致癌風(fēng)險(xiǎn)。超聲波成像由于腫瘤組織與正常組織的聲學(xué)對(duì)比度低,導(dǎo)致成像效果差且容易在組織邊界處出現(xiàn)偽影。核磁共振成像的敏感度不是很好,對(duì)于乳房腫瘤組織的區(qū)分度不理想,且檢測費(fèi)用昂貴。而微波成像技術(shù)是利用電磁波的衰減和散射等性質(zhì),基于正常組織與腫瘤組織之間的電磁特性差異進(jìn)行檢測,不存在電離輻射危害而且檢測成本不高,非侵入性因此不會(huì)對(duì)患者造成痛苦,所以在腫瘤檢測領(lǐng)域尤其是乳腺癌的檢測方向得以快速發(fā)展。用于人體檢測時(shí)出于安全性考慮頻率一般低于5GHz,而對(duì)微波成像來說頻率越低,成像的分辨... 

【文章來源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

X-射線檢測儀

[10]。常見的超聲波診斷儀如圖 1.2 所示。圖1.2 超聲波診斷儀1.2.3 核磁共振成像核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)[11]是一種基于放射學(xué)的腫瘤成像檢測技術(shù)，用于顯示詳細(xì)的人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其原理是利用核磁共振特性進(jìn)行成像，將患者置于強(qiáng)大的磁體內(nèi)，產(chǎn)生的靜電場傾向于對(duì)準(zhǔn)體內(nèi)原子核的磁化方向，然后向射頻磁場發(fā)射短脈沖，改變其磁化方向，在脈沖發(fā)射停止之后，旋轉(zhuǎn)的核磁矩朝向先前的對(duì)準(zhǔn)方向，對(duì)輻射場進(jìn)行檢測，從而得到人體掃描圖像。其優(yōu)點(diǎn)在于成像分辨率小于 1mm，且能表征組織的化學(xué)成分，沒有電離輻射危害。MRI 能夠產(chǎn)生詳細(xì)的組織結(jié)構(gòu)橫斷面圖像，提供非常好的軟組織之間的對(duì)比。乳房組織（脂肪、腺組織、病變等）之間的對(duì)比度取決于水中氫原子和脂肪的流動(dòng)性及磁性環(huán)境，這些氫原子和脂肪構(gòu)成的測量信號(hào)決定了圖像中組織的亮度[12]。然而在很多情況下

像的設(shè)備造價(jià)昂貴，患者檢測的費(fèi)用很高，因此也無法成為常規(guī)的檢測方式來檢測乳腺癌。常見的核磁共振成像儀如圖 1.3 所示。圖1.3 核磁共振成像檢測儀1.3 微波成像技術(shù)微波成像技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段，從電磁學(xué)理論到微波技術(shù)，逐漸發(fā)展為微波成像技術(shù)，并慢慢地應(yīng)用到醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域。1.3.1 微波技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用自從 Maxwell 建立了經(jīng)典的麥克斯韋方程組，并且預(yù)言了電磁波存在以來，電磁場與電磁波開始引起物理學(xué)家的關(guān)注。赫茲對(duì)于電磁波存在的實(shí)驗(yàn)證明成為微波技術(shù)開始的標(biāo)志，電磁場與電磁波漸漸地從理論開始走向應(yīng)用，并開始進(jìn)入人們的生活。微波技術(shù)在最開始的應(yīng)用都是在軍事上，主要是雷達(dá)和通信方面使用的最多，尤其是第二次世界大戰(zhàn)的推動(dòng)，更是將微波技術(shù)的發(fā)展推向了一定程度。電磁學(xué)與生物醫(yī)學(xué)的結(jié)合使得生物電磁學(xué)作為一門新的交叉學(xué)科出現(xiàn)，將電磁場與生物系統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太赫茲技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J]. 孫美玉,祁峰,雷靜,李玉峰.  中國醫(yī)療設(shè)備. 2018(07)
[2]X射線熒光CT成像技術(shù)最新進(jìn)展[J]. 陳珈佑,張思遠(yuǎn),方偉,李亮.  中國體視學(xué)與圖像分析. 2018(01)
[3]電磁波在磁化等離子體中傳輸機(jī)理研究[J]. 李力,吳寒,馬修泉.  航空制造技術(shù). 2017(20)
[4]一種乳腺癌檢測的改進(jìn)微波共焦成像方法[J]. 劉廣東.  計(jì)算物理. 2017(01)
[5]分布式電磁頻譜自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)研制[J]. 劉紅飛,張偉軍,孫冠倫,葉衛(wèi)勇,王劍.  計(jì)算機(jī)測量與控制. 2016(11)
[6]生物組織介電特性測量研究進(jìn)展[J]. 曾海萍,韓繼鈞,辛學(xué)剛.  中國醫(yī)療設(shè)備. 2016(05)
[7]乳腺癌患者預(yù)后的相關(guān)因素分析[J]. 羅年安,董瑞,屈亞琦,李人立,張洪科.  現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2015(26)
[8]S波段微波熱致超聲成像系統(tǒng)研究[J]. 杜勁松,高揚(yáng),畢欣,齊偉智,黃林,榮健.  物理學(xué)報(bào). 2015(03)
[9]分子成像技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 陳銓,張永學(xué).  國際放射醫(yī)學(xué)核醫(yī)學(xué)雜志. 2011 (05)
[10]沖激脈沖輻射天線在生物組織中聚焦特性的仿真分析[J]. 秦延山,姚陳果,孫才新,李成祥,米彥.  高電壓技術(shù). 2011(07)

碩士論文
[1]氧化鐵納米復(fù)合材料的合成及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[D]. 胡亞云.蘇州大學(xué) 2018
[2]基于色散算法的超寬帶微波腫瘤檢測技術(shù)研究[D]. 龐秀立.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]微波熱致超聲成像及其在乳腺癌檢測中的應(yīng)用研究[D]. 龔偉.電子科技大學(xué) 2010
[4]利用共焦成像技術(shù)檢測早期乳腺腫瘤[D]. 范尊.天津大學(xué) 2009
[5]基于半球狀乳房模型的超寬帶微波早期乳腺癌檢測成像方案研究[D]. 周蓓蓓.江蘇大學(xué) 2005



本文編號(hào)：2975276