【摘 要】
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目前,乳腺癌已经成为危害全球女性生命健康的主要疾病之一。乳腺癌的定期筛查是诊断早期乳腺癌的有效措施,对延长患者生命和改善患者预后生活质量具有重要意义。早期乳腺癌的临床诊断方法存在误检率高、费用高、对人体存在潜在危险等缺点,限制了其作为早期乳腺肿瘤普检方法的应用。近年来,超宽带微波检测早期乳腺肿瘤成像技术具有精准、安全、成像方便、费用低、无痛等优点,有望成为一种早期乳腺肿瘤普检的手段。首先,本文分析
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目前,乳腺癌已经成为危害全球女性生命健康的主要疾病之一。乳腺癌的定期筛查是诊断早期乳腺癌的有效措施,对延长患者生命和改善患者预后生活质量具有重要意义。早期乳腺癌的临床诊断方法存在误检率高、费用高、对人体存在潜在危险等缺点,限制了其作为早期乳腺肿瘤普检方法的应用。近年来,超宽带微波检测早期乳腺肿瘤成像技术具有精准、安全、成像方便、费用低、无痛等优点,有望成为一种早期乳腺肿瘤普检的手段。首先,本文分析了乳房有效介电常数对微波乳腺肿瘤成像的重要意义,研究了基于焦点质量度量指标估计乳房有效介电常数的方法。利用7个焦点质量度量指标分别对4类MRI-FDTD乳房数值模型的有效介电常数进行估计,并利用估计的有效介电常数对乳房模型进行微波乳腺肿瘤成像研究,分析了每个指标的性能。其次,本文提出了一种利用图像质量度量指标优化微波乳房图像算法。利用该算法估计二维、三维MRI-FDTD乳房数值模型的最佳有效介电常数,进而优化微波乳房图像。仿真结果表明,其中对于内部组织较复杂的第IV类MRI-FDTD乳房数值模型,利用此算法估计的最佳有效介电常数为24.3,肿瘤定位误差减少了8.5 mm,成像时间节省了79.64%。利用3D打印乳房模型进行实验验证,实验结果表明估计的实验乳房模型最佳有效介电常数为8.7,肿瘤定位误差减少了3.5 mm,成像时间节省了35.84%,因此验证了该算法的有效性。最后,本文为了进一步验证该算法在临床应用中的可行性,建立了两个仰卧式乳房模型,即仰卧式简单半球乳房模型和仰卧式MRI-FDTD乳房数值模型。利用该算法分别对这两个仰卧式乳房模型进行模拟仿真分析,结果表明肿瘤定位误差分别减小了1.2 mm和2.2 mm,整个成像过程时间分别节省了55.88%和12.82%,验证了该算法在临床应用中的可行性。
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