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乳腺疾病已经成为威胁妇女身体健康的最普遍因素之一,其中乳腺癌已经成为最常见的恶性肿瘤。而目前的乳腺疾病检测方法如触诊、乳腺x射线照相、乳腺超声、乳腺核磁共振成像(MRI)技术,无论从检测的成本、安全性、操作简易程度还是确诊率上,都不适合推广普及。
电阻抗扫描成像技术是当今生物医学工程学重大研究课题之一,是继形态、结构成像之后,于最近二十年出现的新一代无损成像技术。电阻抗乳腺扫描技术是根据生物组织的阻抗特性,通过加载在人体体表的交流电信号,利用恶性肿瘤组织的电导率或电阻率与正常乳腺组织的电导率或电阻率的显著性差异,使得均匀分布在乳腺组织中的电流场发生畸变,通过体表无创伤测量及成像算法得到乳腺组织的二维阻抗分布灰度图,以此来观察乳腺内是否存在异常组织。电阻抗扫描成像技术不使用核素或射线,对人体无害、可多次测量、重复使用,可对病人进行长期监护,加之成本低廉,不要求特殊的工作环境等,因而是一种理想的、具有诱人应用前景的乳腺疾病检查方法。
本论文在研究EIS原理的基础上,分析、研究国内外有关电阻抗扫描方法和成像方法及其研究状况,对EIS扫描方式中单频和扫频方式的特性进行比较,提出混频扫描方法,并对混频扫描方式下EIS样机进行设计、测试;基于采集的临床病例数据,进行乳腺癌特征参数提取,对照相应乳腺癌病例分析结构,描述癌变组织混频下特性;分析EIS样机系统中固有特性对混频扫描方式下乳腺癌检测的影响,提出系统校正方法,降低系统固有特性对检测的影响,提高确诊率。
在混频扫描方式下EIS样机的设计中,研究单频扫描和多频扫描方式的特性,提出混频扫描方式,并应用到样机设计中。目前基于该扫描方式的EIS设备已经在上海英迈吉东影图像设备有限公司量产。
在乳腺组织混频特性问题研究中,结合频散理论,对病变组织和人体正常组织的电导率之间的规律性特征、病变组织电导率随频率变化的规律性特征进行深入研究,得到乳腺癌病变特性参数,为临床提供一种能进行病理对照的图像检测设备提供技术理论基础。
在 EIS 样机系统固有特性对混频扫描方式下乳腺癌检测的图像一致性影响问题的研究中,深入分析激励源幅度、PGA 设置、扫描频率在检测时的特性,提出幅度校正、相位校正方法,为EIS样机软件校正提供校正参数表。该方法有效的降低系统特性对检测的影响,提高图像一致性和各个频率点之间的一致性,提高确诊率。
最后对论文的研究工作进行了总结和展望,给出了本研究所完成的主要研究工作和取得的成果,指出了目前存在的问题,提出了一些不足之处,及对本课题今后的研究展望。