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宫颈癌的早期筛查对降低其死亡率有重大意义,现存的宫颈癌的筛查方法如细胞学筛查方法在筛查时间、操作难易度以及大规模筛查等方面存在缺陷,因此筛查时间短、操作简单、无创的光电检测方法在宫颈癌防治领域受到了广泛重视。现有的光电宫颈癌筛查系统采用单测头单上位机的有线连接方式,一方面其不能实现多个测头同时工作,导致筛查效率低,而且不能实现筛查数据的集中管理;另一方面有线连接的方式限制了测头的移动范围,操作不便。为此,本文设计了无线多测头宫颈癌电子-光学筛查系统。
本系统以组织光学和生物阻抗三元件模型为理论基础,利用光电刺激作用到正常组织与病变组织后有不同反馈信号的原理,将光电联合检测的方法应用于宫颈癌早期筛查。选用三种不同波长的发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)光源和三个电极分时对宫颈组织进行刺激,对光电刺激后的反馈信号进行模数转换(Analog to Digital,A/D)采样,其中光学测量方面A/D采样数据与照射标准测光筒所得到的A/D采样数据相比得到相对反射率作为光学特征参数;电学测量方面通过对A/D采样数据进行处理得到时间衰减常数作为电学特征参数,最后通过调用组织分类模型对光电特征参数进行分类,判断组织是否发生病变。
本宫颈癌筛查系统主要分为无线测头、数据无线接收模块和人机交互模块三大部分。其中无线测头实现三波长恒流LED驱动、光电二极管(Photodiode,PD)前置放大、测量时序的控制、光电反馈信号的A/D采样、数据的无线传输及设备的自检等功能;数据无线接收模块主要实现数据的无线接收并传输到上位机的功能;人机交互模块主要设计人机交互界面以及实现按键和有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode, OLED)的控制。其中人机交互界面用于填写病人的基本信息,实现数据的接收、存储以及处理,嵌入支持向量机算法并调用分类模型对处理后得到的光电特征参数进行分类,得到分类结果,并对病例报告进行打印。
本宫颈癌筛查系统实现测头与数据接收模块的无线连接,增大了测头的移动范围,同时可实现多个测头对多个病人进行筛查,与现存的单测头和单上位机匹配相比,本系统节约了上位机资源,实现了对筛查数据的集中化管理,使得该筛查系统具有可移动,操作简单,实时无创的优点,可推广到偏远地区,对提高筛查宫颈癌的准确率,降低其死亡率具有重大的意义。
本系统以组织光学和生物阻抗三元件模型为理论基础,利用光电刺激作用到正常组织与病变组织后有不同反馈信号的原理,将光电联合检测的方法应用于宫颈癌早期筛查。选用三种不同波长的发光二极管(Light-Emitting Diode, LED)光源和三个电极分时对宫颈组织进行刺激,对光电刺激后的反馈信号进行模数转换(Analog to Digital,A/D)采样,其中光学测量方面A/D采样数据与照射标准测光筒所得到的A/D采样数据相比得到相对反射率作为光学特征参数;电学测量方面通过对A/D采样数据进行处理得到时间衰减常数作为电学特征参数,最后通过调用组织分类模型对光电特征参数进行分类,判断组织是否发生病变。
本宫颈癌筛查系统主要分为无线测头、数据无线接收模块和人机交互模块三大部分。其中无线测头实现三波长恒流LED驱动、光电二极管(Photodiode,PD)前置放大、测量时序的控制、光电反馈信号的A/D采样、数据的无线传输及设备的自检等功能;数据无线接收模块主要实现数据的无线接收并传输到上位机的功能;人机交互模块主要设计人机交互界面以及实现按键和有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode, OLED)的控制。其中人机交互界面用于填写病人的基本信息,实现数据的接收、存储以及处理,嵌入支持向量机算法并调用分类模型对处理后得到的光电特征参数进行分类,得到分类结果,并对病例报告进行打印。
本宫颈癌筛查系统实现测头与数据接收模块的无线连接,增大了测头的移动范围,同时可实现多个测头对多个病人进行筛查,与现存的单测头和单上位机匹配相比,本系统节约了上位机资源,实现了对筛查数据的集中化管理,使得该筛查系统具有可移动,操作简单,实时无创的优点,可推广到偏远地区,对提高筛查宫颈癌的准确率,降低其死亡率具有重大的意义。