發(fā)布時(shí)間：2017-11-28 18:32

  本文關(guān)鍵詞：毫米波檢測(cè)皮膚癌的技術(shù)研究

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【摘要】：近年來,皮膚癌的發(fā)病率和死亡率逐年上升,已經(jīng)嚴(yán)重危害了人類的生命健康。皮膚癌的早期檢測(cè)能在很大程度上延長(zhǎng)患者的生命。因此,皮膚癌的早期發(fā)現(xiàn)和確診是提高患者治愈率的關(guān)鍵。目前,比較常用的物理檢測(cè)手段包括:X射線、斷層掃描和核醫(yī)學(xué)成像等。但是它們具有檢測(cè)費(fèi)用昂貴、對(duì)人體有輻射傷害和檢測(cè)不便等特點(diǎn)。本文基于生物組織的介電特性,研究毫米波檢測(cè)皮膚腫瘤的可行性。由于人體正常皮膚組織和腫瘤組織的介電特性不同,對(duì)其進(jìn)行毫米波照射時(shí)所產(chǎn)生的電磁散射不同,據(jù)此可以利用毫米波來檢測(cè)皮膚癌的存在。首先,本文論證了皮膚組織和腫瘤組織的散射特性。介紹了生物組織的介電特性計(jì)算模型:Debye模型、Cole-Cole模型等,介紹了不同頻率下計(jì)算生物組織介電特性的公式。得出在100GHz頻率下,正常皮膚和腫瘤組織的介電常數(shù)和電導(dǎo)率值。然后,本文設(shè)計(jì)了工作頻率在100GHz下的矩形錐介質(zhì)棒探頭,是對(duì)矩形波導(dǎo)探頭的改進(jìn)。它是一種微型的、高分辨率的毫米波探頭,具有旁瓣低、輻射功率大等優(yōu)點(diǎn)。而且探頭與皮膚的接觸面積小,能檢測(cè)出更小的腫瘤組織。建立了矩形錐介質(zhì)棒探頭模型,在基于FDTD算法的XFDTD軟件上進(jìn)行仿真計(jì)算。研究探頭的性能,并對(duì)它進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后,根據(jù)人體皮膚組織結(jié)構(gòu),利用矩形錐介質(zhì)棒探頭,建立一套簡(jiǎn)化的分析模型,并分析計(jì)算正常皮膚和腫瘤組織的反射系數(shù)。對(duì)比了有無腫瘤組織時(shí)的反射系數(shù),討論了腫瘤層位置和個(gè)數(shù)對(duì)反射系數(shù)幅度和相位的影響。結(jié)果表明表層腫瘤組織對(duì)檢測(cè)的結(jié)果影響大,深層腫瘤組織對(duì)檢測(cè)的結(jié)果影響小。本文計(jì)算了頻率在102.5GHz~104GHz范圍內(nèi),正常皮膚和腫瘤組織反射系數(shù)的幅度和相位。在103GHz~103.5GHz的頻率范圍內(nèi),腫瘤組織的反射系數(shù)幅度比正常組織大,差異為1dB。它們反射系數(shù)幅度的變化范圍在-7~-9.5之間,檢測(cè)效果好。和同類研究相比,本文設(shè)計(jì)的探頭檢測(cè)出來反射系數(shù)幅度增大,這樣更加有利于檢測(cè),提高了檢測(cè)的分辨率。說明本文設(shè)計(jì)的矩形錐介質(zhì)棒探頭有利于檢測(cè)皮膚表層腫瘤。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R739.5

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1 杜飛亞;談偉強(qiáng);;瘢痕的形成機(jī)制及治療研究進(jìn)展[J];全科醫(yī)學(xué)臨床與教育;2010年05期

2 李明鳴;劉林]，

本文編號(hào)：1234957