乳癌診斷電子鼻及應(yīng)用.pdf

1、乳癌診斷電子鼻及應(yīng)用重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：黎琪指導(dǎo)教師：田逢春教授專業(yè)：信號與信息處理學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)通信工程學(xué)院二OO八年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要乳癌是人類最常見的一種惡性腫瘤，也是女性主要惡性腫瘤之一，發(fā)病率逐年上升，乳癌的早期診斷與治療，有利于提高五年存活率。傳統(tǒng)的乳癌診斷方法，一般采用X光掃描，活檢等方法實現(xiàn)，檢測程序復(fù)雜，周期較長而不利于乳癌的早期診斷與治療，本課題開展基于電子鼻的乳癌診斷研究，方法

2、簡便，易于實現(xiàn)，對乳癌的早診斷早治療極為有利。本文首先從病理學(xué)角度對乳腺癌醫(yī)用電子鼻系統(tǒng)的可行性進行了論證，闡述了醫(yī)用電子鼻的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了醫(yī)用電子鼻信號處理中的信號預(yù)處理方法以及模式識別方法，探討了基于電子鼻的無創(chuàng)診斷方法在呼吸氣體診斷中的應(yīng)用優(yōu)勢。根據(jù)有關(guān)乳癌呼吸診斷研究資料，結(jié)合乳癌發(fā)病的病理學(xué)依據(jù)，論文選定了壬烷（nonane）、異丙醇（isoPropylalcohol）、苯乙酮（1phenylEthanone）、正庚醛（He

3、ptanal）、肉豆蔻酸異丙酯（isopropylmyristate）等揮發(fā)性產(chǎn)物作為基于電子鼻的乳癌呼吸診斷的主要揮發(fā)性標志物。然后圍繞乳癌呼吸診斷標志物，進行了氣體傳感器的調(diào)查研究，最終選定了六支金屬氧化物氣體傳感器、一支電化學(xué)氣體傳感器和溫度、濕度、壓力傳感器構(gòu)建了乳癌診斷電子鼻系統(tǒng)。由于乳癌呼吸診斷標志物濃度較低（ppb級），要求乳癌診斷電子鼻的傳感器具有很低的LoD（最低檢測限），而在目前的技術(shù)條件下，普通氣體傳感器都達不到這

4、個要求，上述氣體傳感器陣列無法直接檢測臨床病人呼吸氣體，論文進一步研究了氣體濃縮方法，在參照有關(guān)國際標準的基礎(chǔ)上，著重考慮了精密的溫度控制和流量控制的實現(xiàn)，構(gòu)建了一個可重復(fù)性較好的固體吸附、熱解吸氣體濃縮系統(tǒng)。最后，利用構(gòu)建的乳癌電子鼻系統(tǒng)，對乳癌呼吸診斷的部分揮發(fā)性標志物進行了測試，并利用BP網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)絡(luò)進行了定性識別，BP網(wǎng)絡(luò)和RBF網(wǎng)絡(luò)對三種氣體27個樣本的識別率均為100%，分類效果良好，驗證了該系統(tǒng)對乳癌呼吸診斷標志物的敏