肺部组织复阻抗特性研究

摘要

生物电阻抗成像技术(Bioelectrical Impedance Tomography)利用监测生物体电阻抗信息的数值及变化,提取生物组织的病理信息,通过成像技术分析、诊断生物体的介电特性。研究肺部组织的阻抗值可以为生物电阻抗成像技术的进一步研究提供可靠的先验信息,人体活性组织介电特性的研究为人体组织生物物理特性的研究以及多种电磁辐射对生物体影响的研究打下了基础,医学上也可以根据不同的阻抗值判断不同的生物组织,以及对器官移植的组织成活性进行估计,具有重要的生物医学意义。
　　本文运用实验和数据处理的方法研究了人体肺部正常组织和肺癌组织的电阻抗数值及变化情况和家兔肺部正常组织的电阻抗数值及变化情况,主要工作包括以下几方面:
　　1、利用Aglient公司4294A阻抗分析仪硬件系统和LabVIEW程序开发软件建立的数据测量系统,测量由天津医科大学总医院心胸外科肺癌手术切除的人体正常肺组织和肺癌组织的电阻抗值。
　　2、利用Aglient公司4294A阻抗分析仪硬件系统和LabVIEW程序开发软件建立的数据测量系统,测量家兔肺部正常组织的电阻抗值。
　　3、基于生物阻抗等效电路模型和Cole-Cole模型(生物组织电阻抗在复平面上的轨迹),研究人体和家兔肺组织复阻抗的阻抗-频率特性和复电阻抗谱随离体时间的变化,提取人体正常肺组织和肺癌组织的特征参数。
　　4、制作家兔正常肺组织和人体正常肺组织、肺癌组织的病理切片,通过显微镜观察正常肺细胞和肺癌细胞的超微结构特点,运用专业图像分析软件Image-Pro Plus6.0从不同的角度进行细胞结构分析,从微观角度寻找正常肺组织和肺癌组织的区分标准。
　　5、利用模式识别中的LMSE线性判别法建立分类器,使得人体正常肺组织和肺癌组织的两类电阻抗数据尽可能地分开,从理论的角度进一步区分正常肺组织和肺癌组织。

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第一章 绪论

1. 1 引言

1. 2 复阻抗特性研究的意义

1. 3 复阻抗特性研究历史和现状

1. 4 本文的研究内容和完成的主要工作

1. 5 本论文的组织结构

第二章 生物组织复阻抗特性研究的理论基础

2. 1 人体电阻抗的复杂性

2. 2 生物组织三元件模型

2.3 Cole-Cole 模型

2. 4 频散理论

第三章 肺部复阻抗测量平台

3. 1 测量系统概述

3. 2 生物阻抗测量系统

3. 3 实验材料与方法

第四章 肺部组织复阻抗研究

4. 1 实验数据处理

4. 2 人体离体肺组织

4. 2 家兔离体肺组织

4. 3 人体肺组织电阻抗的时间变化规律

4. 4 家兔肺组织电阻抗的时间变化规律

4. 5 人体正常肺组织和癌变肺组织病理切片

4. 6 家兔肺组织病理切片

第五章 人体肺组织分类器

5. 1 模式识别的概念

5. 2 模式识别的研究方法与应用

5. 3 LMS E算法

5. 4 人体肺组织分类器

第六章 总结和展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢