早期乳腺腫瘤的超寬帶微波檢測方法研究.pdf

1、乳腺癌已經(jīng)成為危害女性生命健康的主要癌癥之一。乳腺癌的早期診斷對延長患者的生命至關(guān)重要。目前早期乳腺癌的診斷方法主要有:乳房X射線、超聲波檢測、核磁共振以及CT掃描等。盡管這些方法存在一定的優(yōu)點(diǎn),但是也存在誤檢率高、對人體存在輻射以及費(fèi)用昂貴等,無法作為日常乳腺癌檢測的手段。目前,超寬帶微波近場成像技術(shù)被研究用于早期乳腺癌的檢測。該方法基于乳房正常組織和乳腺腫瘤在微波頻段所表現(xiàn)出來的較大的介電常數(shù)和電導(dǎo)率的差異。該項(xiàng)技術(shù)具有精準(zhǔn)、安全、

2、成像分辨率高、便宜以及能夠具有較深的探測深度。
　　本論文在國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61271323)和東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(K200913)資助下研究采用超寬帶電磁波進(jìn)行早期乳腺腫瘤的檢測。
　　本論文中,完成了三維乳房模型的建模,采用時(shí)域有限差分方法模擬了電磁波在乳房組織中的傳播特性。充分考慮皮膚、乳腺組織、腺體以及色散特性對電磁波傳播的影響。
　　文中采用了三維共焦成像算法實(shí)現(xiàn)了乳腺腫瘤的檢測。為進(jìn)

3、一步提高成像算法的魯棒性,分別采用了加權(quán)向量范數(shù)約束波束形成算法以及雙約束波束形成算法用于乳腺腫瘤的成像。同時(shí)對天線接收的腫瘤散射信號(hào)采用了移位延時(shí)的信號(hào)處理方法,提高了成像清晰度。通過仿真實(shí)例驗(yàn)證了成像算法的穩(wěn)定性。
　　文中通過對乳腺腫瘤的后時(shí)微波散射信號(hào)的研究,采用矩陣束方法實(shí)現(xiàn)不同大小不同介電特性的乳腺腫瘤特征極點(diǎn)的提取。通過提取的腫瘤特征極點(diǎn)完成了特征極點(diǎn)原子庫的建立,采用匹配追蹤算法完成了基于特征原子庫的腫瘤散射波形的