基于REIS的乳腺癌早期风险评估系统研究与开发

摘要

由于我国的城乡医疗水平发展不平衡，加之早发现、早诊断和早治疗的健康意识淡薄，多数患者在发病早期未能及时察觉，致使延误早诊时机，严重影响治愈率。随着肿瘤医学的发展，人们越来越注重早期发现再结合防治的健康理念。因此，积极开展乳腺癌早期风险评估，提高早期发现率，为综合诊断治疗提供有利条件，促使远期疗效不断提高，对患者具有重要意义。
　　目前，常用的乳腺癌检测手段有：乳腺X线摄影、超声检查和磁共振成像等，但是这些检测手段或者价格昂贵，或者对人体有副作用，并不适合大规模用于乳腺癌的早期检测。因此，急需寻找一种能够准确评估乳腺患病风险，及早发现问题并推荐病人进行早期筛查或活检的方法。近些年，电阻抗技术广泛应用于乳腺癌早期检测研究，依据恶性肿瘤组织电学特性不同于正常组织这一生物学特性，基于共振频率电阻抗谱(REIS)的新型检测技术具有非成像、无辐射、成本低、便于操作、计算量较小等特点，可以满足乳腺癌早期风险评估的需要。
　　本文以乳腺癌早期风险评估为目标，总结现有乳腺癌检测方法的优缺点，探讨国内外电阻抗技术的研究现状，并且指出各技术所面临的难题。通过分析组织病变与乳腺细胞组织、等效电路模型三者之间的联系，根据REIS检测技术原理，设计了一套由信号源、电压检测和主控等核心模块组成的硬件系统。同时，配合硬件系统的控制与数据采集功能，使用串口通信技术和数据库技术，完成了相应的软件控制管理系统设计。最终对软件和硬件系统进行产品化包装，为乳腺癌早期风险评估提供完善的实验平台。
　　使用系统采集乳腺组织等效电路模型数据，通过分析共振频率点的重复性和共振频率曲线的相似度来评估本系统的稳定性与可靠性，验证了乳腺REIS检测系统的理论可行性。然后，使用本系统在浙江省东方医院进行临床数据采集，通过滤波等信号处理方法，对数据进行处理和分析，结果表明本系统能够实现乳腺癌早期风险评估，评估结果可以作为临床参考。本文通过研究和掌握我国女性乳腺REIS数据曲线的特点，一方面填补了我国女性乳腺 REIS检测研究的空白，另一方面为乳腺 REIS检测技术在我国的临床应用普及打下了基础，对未来乳腺癌大规模早期筛查具有重要意义。

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第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 现有乳腺癌检测手段概述

1.3 电阻抗技术在乳腺癌早期风险评估中的应用

1.4 本文主要研究内容

1.5 本章小结

第2章 乳腺癌早期风险评估系统的检测原理与硬件设计

2.1 REIS检测技术

2.2 系统整体方案设计

2.3 硬件系统核心模块设计及改进

2.4 本章小结

第3章 软件系统设计与实现

3.1 软件系统方案设计

3.2 串口通信技术

3.3 数据库技术

3.4 基于MFC的软件界面与功能设计

3.5 软件的调试与测试

3.6 本章小结

第4章 检测装置外壳与支架设计

4.1 整体方案设计

4.2 外壳设计的工艺要求

4.3 支架设计的工艺要求

4.4 仪器的安装与固定

4.5 本章小结

第5章 数据处理算法与系统测试

5.1 数据处理算法

5.2 系统测试与分析

5.3 系统分辨率

5.4 本章小结

第6章 临床数据采集与结果分析

6.1 正常样本与临床病例的REIS数据采集

6.2 数据病理分类与特征提取

6.3 数据处理分析与结果

6.4 讨论与结论

6.5 本章小结

第7章 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附录1 核心设计图与实物图

附录2 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目