本文關(guān)鍵詞：靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：乳腺癌是當(dāng)前中國女性最常見的癌癥。我國乳腺癌死亡率一直居高不下,而降低乳腺癌死亡率的關(guān)鍵是早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療。數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)的應(yīng)用,在提高早期乳腺癌檢出率方面有了明顯提升。當(dāng)前系統(tǒng)的掃描方式是將單一熱陰極X射線源固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上,沿設(shè)定的圓形軌跡運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)多角度X射線掃描。系統(tǒng)運(yùn)行中由機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)偽影,會(huì)降低圖像的空間分辨率,不利于圖像重建；熱陰極X射線源發(fā)射機(jī)制的延時(shí)性,會(huì)延長掃描時(shí)間,增加病人所受輻射劑量。本文針對(duì)當(dāng)前數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)的掃描方式進(jìn)行改進(jìn),采用基于碳納米管陰極的多光束場發(fā)射X射線源代替單一熱陰極X射線源。多光束場發(fā)射X射線源具有結(jié)構(gòu)緊湊、瞬時(shí)響應(yīng)等優(yōu)勢,通過可編程控制不同分布位置X射線源的靜態(tài)掃描方式取代多角度運(yùn)動(dòng)掃描方式,可以消除運(yùn)動(dòng)偽影,提高時(shí)間分辨率,從而降低輻射劑量。本文研究的主要內(nèi)容有：(1)針對(duì)靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)工作原理,采用虛擬樣機(jī)方法并結(jié)合人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)了新型乳腺壓迫器,完成靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及選型計(jì)算。(2)采用三維電磁仿真軟件CST粒子工作室進(jìn)行單光束X射線源仿真,獲得了最優(yōu)聚焦極1孔結(jié)構(gòu)、孔徑尺寸、厚度及陽極電壓下適合乳腺拍攝的X射線焦點(diǎn)面積。參照單光束仿真結(jié)果,確定相鄰兩X射源間的最優(yōu)間距,研制出多光束場發(fā)射X射線源電子槍。(3)應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS對(duì)立柱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能及動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行研究。使用點(diǎn)質(zhì)量處理法,對(duì)系統(tǒng)的高度調(diào)節(jié)工況進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,立柱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及固有頻率滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求。(4)基于拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法,對(duì)立柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行材料去除。二次設(shè)計(jì)的立柱質(zhì)量減小18.61%,各階固有頻率均有提高,達(dá)到立柱的輕量化設(shè)計(jì)目標(biāo)。(5)對(duì)靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)模型進(jìn)行有限元分析,分析結(jié)果表明該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng) 多光束 場發(fā)射 有限元分析 點(diǎn)質(zhì)量
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41;R737.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第一章 緒論13-20
• 1.1 課題的背景及意義13-18
• 1.1.1 乳腺X射線機(jī)13-14
• 1.1.2 數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)14-15
• 1.1.3 X射線原理15-16
• 1.1.4 場發(fā)射理論16-17
• 1.1.5 碳納米管陰極X射線源17-18
• 1.1.6 靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)18
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 課題來源19
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第二章 靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)20-32
• 2.1 靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)原理20
• 2.2 多光束場發(fā)射X射線源20-21
• 2.3 數(shù)字平板探測器21-23
• 2.4 乳腺壓迫器23-24
• 2.5 確定關(guān)鍵參數(shù)24-26
• 2.5.1 確定立柱幾何參數(shù)24-25
• 2.5.2 確定掃描方式25
• 2.5.3 確定高度參數(shù)25-26
• 2.6 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-27
• 2.7 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)27-31
• 2.7.1 確定傳動(dòng)方式27-28
• 2.7.2 選型計(jì)算28-31
• 2.8 本章小結(jié)31-32
• 第三章 多光束場發(fā)射x射線源CST仿真及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32-48
• 3.1 X射線焦點(diǎn)面積意義32-33
• 3.2 固定陽極成像條件33
• 3.3 CST粒子工作室簡介33-35
• 3.4 單光束仿真35-44
• 3.4.1 聚焦極1孔結(jié)構(gòu)分析35-39
• 3.4.2 聚焦極1孔徑尺寸分析39-41
• 3.4.3 聚焦極1厚度分析41-42
• 3.4.4 陽極電壓分析42-44
• 3.5 多光束仿真44-46
• 3.6 多光束場發(fā)射X射線源結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)46-47
• 3.7 本章小結(jié)47-48
• 第四章 立柱有限元分析48-59
• 4.1 有限元分析理論48-51
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析48-49
• 4.1.2 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析49-51
• 4.2 立柱有限元分析51-55
• 4.2.1 靜力學(xué)分析51-53
• 4.2.2 模態(tài)分析53-55
• 4.3 工況驗(yàn)證55-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 立柱拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)59-66
• 5.1 拓?fù)鋬?yōu)化理論概述59
• 5.2 拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型59-60
• 5.3 基于ANSYS的拓?fù)鋬?yōu)化方法60-61
• 5.4 立柱拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)61-62
• 5.5 改進(jìn)立柱分析62-65
• 5.6 本章小結(jié)65-66
• 第六章 靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)有限元分析66-69
• 6.1 靜力學(xué)分析66-67
• 6.2 模態(tài)分析67-68
• 6.3 本章小結(jié)68-69
• 總結(jié)與展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果74-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 甄龍信;滕曉雷;;礦用自卸車車架有限元點(diǎn)質(zhì)量分析方法[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2013年08期

2 陳W

本文編號(hào)：390583