脊髓是一種人體重要的神經中樞。脊髓病變會引起一系列嚴重的并發(fā)癥,嚴重者甚至會導致癱瘓,具有很高的死亡率,早期的診斷與治療尤為重要。傳統(tǒng)的脊髓病變檢測技術主要依賴骨髓穿刺進行活檢,其是一種具有一定危險性有創(chuàng)的檢測方法,且經常會出現(xiàn)由于抽取樣本不符合要求而反復進行穿刺手術,導致許多患者難以接受�，F(xiàn)也開始采用MRI、CT等影像技術,但代價昂貴,且具有輻射。因此,急需一種無創(chuàng)、安全、廉價的檢測儀。近紅外光譜技術（NIRS）是一種新興的非侵入的人體血液動力學檢測技術,具有非電離輻射、便攜、廉價等優(yōu)點。本論文基于NIRS技術研制一套非侵入式近紅外光譜脊髓病變檢測儀。本文對研究背景和意義以及現(xiàn)有的幾種檢測方法進行了對比與分析,對NIRS檢測原理和研究現(xiàn)狀進行了說明。驗證了NIRS技術檢測脊髓病變的可行性,進而展開近紅外光譜脊髓病變檢測儀的研發(fā)與性能測試。首先,基于可視化中國人數據集（VCH）建立三維體素化脊髓模型進行MCVM仿真確定近紅外光在實際人體脊髓中的傳輸特性。其吸收分布仿真結果,驗證了利用近紅外光檢測脊髓病變的可行性。此外,為了獲取最優(yōu)的光源探測器距離,進行了不同距離的系統(tǒng)仿真與數據處理分析... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 脊髓病變現(xiàn)有檢測手段
        1.2.1 骨髓穿刺
        1.2.2 X射線
        1.2.3 CT
        1.2.4 MRI
    1.3 NIRS工作原理和研究現(xiàn)狀
        1.3.1 NIRS工作原理
        1.3.2 NIRS研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要工作及結構安排
        1.4.1 本文的主要工作
        1.4.2 本文的結構安排
第二章 近紅外光子在脊髓中傳輸的MCVM仿真及探頭優(yōu)化
    2.1 MCVM光傳輸仿真
    2.2 可視化中國人數據集脊髓模型的建立
        2.2.1 可視化中國人數據集
        2.2.2 脊髓模型的建立
    2.3 仿真流程與光學參數、仿真條件的設置
    2.4 吸收分布仿真結果
    2.5 探頭間距優(yōu)化
        2.5.1 不同光源-探測器間距仿真
        2.5.2 仿真結果
        2.5.3 最優(yōu)化探頭間距
    2.6 本章小結
第三章 近紅外光譜脊髓病變檢測儀硬件電路設計
    3.1 近紅外光譜脊髓病變檢測儀硬件電路總體結構
    3.2 探頭的設計
        3.2.1 光源與探測器的選取
        3.2.2 探頭的整體布局
    3.3 控制電路的布局與設計
        3.3.1 電源電路的設計
        3.3.2 主控芯片
        3.3.3 光源驅動模塊設計
        3.3.4 數據采集電路的設計
        3.3.5 串口數據傳輸模塊
    3.4 本章小結
第四章 近紅外光譜脊髓病變檢測儀軟件設計
    4.1 下位機軟件設計
        4.1.1 軟件總體架構
        4.1.2 SPI總線驅動光源
        4.1.3 數據采集與處理
        4.1.4 串口數據傳輸
        4.1.5 通信協(xié)議設定
    4.2 基于Qt的上位機軟件設計
        4.2.1 Qt應用程序開發(fā)框架介紹
        4.2.2 Qt信號與槽機制
        4.2.3 Qextserialport串口類進行數據傳輸
        4.2.4 QPainterPath類進行曲線繪制
        4.2.5 總體結構
    4.3 本章小結
第五章 近紅外光譜脊髓病變檢測儀性能測試及預臨床實驗
    5.1 性能測試實驗
        5.1.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性實驗
        5.1.2 系統(tǒng)響應一致性實驗
        5.1.3 系統(tǒng)靈敏性測試
    5.2 預臨床實驗
        5.2.1 不同部位的對比檢測
        5.2.2 脊髓進行前后處理檢測
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 本文主要工作
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]The clinical rehabilitation of spine and spinal cord disorders: detection and evaluation using SPECT/CT[J]. Max J. Scheyerer,Clément M.L.Werner,Patrick Veit-Haibach.  Neural Regeneration Research. 2014(08)
[2]Construction and visualization of high-resolution three-dimensional anatomical structure datasets for Chinese digital human[J]. LI AnAn1,LIU Qian1,ZENG ShaoQun1,TANG Lei2,ZHONG ShiZhen2 & LUO QingMing1 1 The Key Laboratory for Biomedical Photonics of the Ministry of Education,Wuhan National Laboratory for Optoelectronics,De- partment of Biomedical Engineering,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China; 2 Department of Anatomy,Southern Medical University,Guangzhou 510515,China.  Chinese Science Bulletin. 2008(12)



本文編號：3536091