无线多测头宫颈癌电子-光学筛查系统的研发

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cx1223
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
微波热消融是目前临床肝癌、肾癌等肿瘤的根治性治疗方法,具有显著的治疗效果,然而热消融的临床疗效和医生经验有重要关系,主要原因是实际肿瘤微波消融效果和消融针的热场分布密切相关,国内外热消融设备缺少精准的消融术前热场仿真计划,严重制约消融术临床应用效果。本文基于有限元方法,结合电磁场理论和生物传热原理,对微波消融针进行了仿真与实验研究,系统开展了多针消融和基于CT重建的三维微波消融有限元仿真,并获得了
学位
微波热消融以其微创、副作用小等优点被广泛应用于临床肿瘤治疗,治疗过程中热剂量的精准控制直接影响肿瘤微波热消融的治疗效果。目前热剂量控制主要依赖医生的临床经验和设备的默认消融参数,针对个体化治疗具有较大的不确定性。临床急需一套可以实时监控热剂量的微波消融系统。本文重点设计了一套基于433 MHz和2450 MHz的双频微波消融治疗系统,并基于该系统进行了热剂量精准控制的探究性研究。论文主要工作和创新
学位
荧光偏振显微技术被广泛用于获取生物分子的方向和结构信息。所有相关方法都是利用几何模型来统计性描述激发光斑内被荧光分子标记的生物分子取向分布信息,这种分子取向分布的分辨率取决于显微成像系统的空间分辨率。因此,提高荧光显微系统的空间分辨率成为获取更加准确的分子取向分布和更精细分子结构信息的关键。近年来,有研究人员提出基于荧光偏振的超分辨显微成像技术,该技术与荧光偏振显微技术采用相同的偏振调制机制,从原
学位
光学显微成像技术因其特有的高分辨率成像优势,已成为纳米药物转运特性研究的重要手段。但目前,实现纳米药物在活体动物体内深层次血液、组织和细胞内的同步监测还存在一定的局限性。本论文针对纳米药物临床前基础研究和成药性评价的需求,搭建了一套双波长(纳米载体荧光信号、包裹药物荧光信号)多尺度(宏观、介观、微观)荧光实时监测系统,同步监测纳米药物在活体小动物体内不同层次(血管内平均浓度、主要代谢器官内聚集及损
学位
环形RNA是一类广泛存在于真核细胞中的内源性RNA分子,没有5’末端帽子和3’末端poly A尾巴,以共价键连接形成封闭环状结构的非编码RNA分子。传统分子生物学理论认为,DNA模板链转录形成前体RNA(pre-m RNA),去除内含子部分,由外显子依次拼接形成线性RNA(m RNA)。而环形RNA由前体RNA反向剪接,首尾以共价键相连形成闭环结构。随着二代测序的快速发展和生物信息学工具的开发,越
学位
学位
学位
学位
自杀风险是抑郁症患者所面临的常见疾病风险之一,而不同患者的风险严重程度不尽相同,且在临床上难以评估。因此,寻找与抑郁症自杀风险相关的生物标记物并给出风险严重程度的预测具有十分重要的现实意义。既往研究证实:Gamma 频段的振荡异常与抑郁症患者的情绪和认知功能受损存在密切的联系,并可能导致潜在的自杀风险。在不同情绪刺激下,抑郁症患者在 gamma 频段下的大脑活动需要进一步探讨,以研究与自杀风险相关
学位
癌症是目前困扰人类健康、威胁人类生命的重大疾病之一。传统的手术切除、放疗、化疗和最新的免疫疗法已被用于癌症治疗,提高了病人的五年存活率,但由于不可避免的毒副反应使得疗效还与病人对于生命健康的期望相差甚远。NF-κB是一种序列特异性DNA结合型转录因子,通过与细胞核内DNA靶点结合,调控靶基因的表达,从而参与炎症反应、免疫应答以及细胞生长、分裂和凋亡等多种生理病理过程。NF-κB在各种癌症中过度活化
学位