快速微波醫療成像方法研究

《快速微波醫療成像方法研究》是依託電子科技大學,由鄭虎擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：快速微波醫療成像方法研究
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：鄭虎

項目摘要

在各種醫療成像手段中，由於微波醫療成像所具有（1）沒有電離輻射，對身體健康沒有負面影響（2）能夠早期確認尚沒有明確心態學改變的亞臨床期病變組織（3）非接觸式檢測等優點在過去的十數年裡受到了廣泛的關注。然而其採集數據時間長及成像速度慢是限制其臨床套用的主要因素。本項目針對這兩個問題計畫進行多個方面的深入研究，方案是通過對接收數據散射場等效頻寬分析建立用於醫療成像的數據最佳採集方式，減少數據的採集時間；通過自由度分析建立未知目標的最佳建模方式以及建立三維矢量波多尺度多解析度逆散射算法來減少成像的時間。項目的研究成果將會大大促進電磁場理論和電磁逆散射的發展，推動微波醫療成像技術的臨床套用，以及促進電磁場理論與圖像處理等學科的交叉發展。

結題摘要

由於微波醫療成像所具的優於其他探測手段的特點在過去的十數年裡收到了廣泛的關注。然而其採集數據時間長及成像速度慢是限制其臨床套用的主要因素。本項目針對這兩個問題進行了深入研究,圓滿地達到預期目標，取得了以下成果：（1）通過分析獲得了醫療成像接收數據散射場頻寬及自由度，分析了醫療成像中最佳採樣數的問題，為確定最少數據採集量提供了判斷依據，避免了冗餘採集會拖慢採集速度及成像速度並且對成像質量造成負面影響的問題。（2）醫療成像反演中的非線性逆問題通常採用疊代法進行計算，本項目對每步疊代中線性化的逆散射問題的雅可比矩陣進行奇異值分解分析，為針對未知目標的數據最佳採集方式以及最佳建模方式提供了一種評價手段。（3）提出了一種針對二維逆散射問題的修正Enhanced DBIM方法，該方法相對原方法更加智慧型及快速，並利用法國Fresnel實驗室的實驗數據對該方法進行了驗證，得到了較好的重建結果。（4）除了完成項目預期成果外，本項目還利用項目資源為Ku波段天線罩電氣性能設計修調技術做了相關研究,提出了一種可變參數的天線罩仿真方法並設計了相關的軟體，該軟體可以對天線罩設計及修調技術提供理論指導。