用于乳腺癌检测的微波热声成像技术研究

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2、＇［；公＇？‘．．－．，ｉ论文题目用于乳腺癌检测的微波热声成像技术妍堯学科专业光学｜Ｉ￣．．—学号２０１１１１０４０３０３ｉ作者姓名黄林＿＿．指导教师蒋华化教授。？巧，．化独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，也不包含，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所

3、做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。［〇户作者祭名：日期：年月心日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文、的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印缩印或妇描等复制手段保存。、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）分乂签名：作者签名；导师＾日期。５月兴日：年分类号密级注1UDC学位论文用于乳腺癌检测的微波热声成像技术

4、研究（题名和副题名）黄林（作者姓名）指导教师蒋华北教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别博士学科专业光学提交论文日期2015.05.20论文答辩日期2015.06.01学位授予单位和日期电子科技大学2015年06月日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THERMOACOUSTICIMAGINGANDITSAPPLICATIONINBREASTCANCERDETECTIONADoctorDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTech

5、nologyofChinaMajor:OpticsAuthor:HuangLinAdvisor:ProfessorJiangHuabeiSchool:SchoolofPhysicalElectronics摘要摘要微波热声成像技术能对生物组织介电特性分布进行高分辨率，高对比度成像，是一种具有广泛应用潜力和良好发展前景的新型无损医学影像方法。该技术以非电离辐射脉冲微波辐照生物组织，通过生物组织焦耳损耗和极化损耗吸收微波能量并引起热致伸缩产生超声波，以热致超声波作为信息载体反应受辐照部位对微波的吸收特性；因此，该技术不仅具有微波成像的高对比度特征，还

6、具备超声成像的高分辨率能力。根据不同生理和病理状态组织的微波吸收差异特性，热声成像技术能够实现高分辨率、高对比度、非侵入式的无损医学检测。一方面乳腺癌肿瘤恶性增殖，导致乳腺癌组织水含量及粒子浓度比正常乳房组织高出许多，进而使得两者微波吸收差异较大(可以高达10:1)，利于高对比度热声成像；另一方面，微波波长较长可轻易穿透整个乳房，具有较大热声成像深度；所以微波热声成像技术适合开展乳腺癌检测应用研究。同时，基于微波成像技术在手指关节以及多种脑血管和肿瘤疾病检测方面的研究进展，表明该类疾病也具有高微波热声响应特性，适宜开展微波热声成像检测技术的应用

7、研究。基于以上分析，本论文以微波热声成像技术的乳腺癌检测为主要研究对象，从微波热声成像基本理论出发，重点介绍了定量微波热声成像重建算法；设计并搭建了微波热声层析成像和基于超短脉冲激励的高分辨率热声成像两套实验系统，构建了可用于MRI、光声和热声三模态成像的技术平台；开展了乳腺癌临床前(仿体、人体乳腺癌离体切片、乳腺癌动物模型)定量微波热声成像实验研究，三模态肿瘤活体成像实验研究，高分辨率热声成像以及手指关节、脑血管病和脑肿瘤疾病的热声成像可行性实验研究。主要内容为：1.设计并搭建了微波热声层析成像和基于超短脉冲的高分辨率热声成像两套系统；提出并

8、构建了融合MRI，光声和热声成像的三模态肿瘤成像检测平台；2.提出了一种能模拟真实乳腺癌和脑组织介电特性分布的仿体制作方法，并利用理论拟合和实验测试对