[发明专利]一种脑肿瘤微波检测系统

摘要

一种脑肿瘤微波检测系统，包括在脑皮层的表面均匀地放置若干根信号发射/接收一体天线，所述的信号发射/接收一体天线还同信号源和计算机图像处理系统相连接，用于发射和接收超宽带微波信号，所述的信号源为超宽带微波信号源，所述的计算机图像处理系统包括有图像显示系统和图像存储系统。该脑肿瘤微波检测系统采用超宽带微波源，对人体无害，而且装置的制造成本大大低于磁共振成像设备。

主权项

1.一种脑肿瘤微波检测系统，其特征在于包括在脑皮层的表面均匀地放置若干根信号发射/接收一体天线，所述的信号发射/接收一体天线还同信号源和计算机图像处理系统相连接，用于发射和接收超宽带微波信号，所述的信号源为超宽带微波信号源，所述的计算机图像处理系统包括有图像显示系统和图像存储系统，基于自主的ICCG‑SFDTD完全乔列斯基共扼梯度‑高阶辛时域有限差分电磁算法以及自主的微波逆散射成像算法，对若干根信号发射/接收一体天线上扫描接收到的信息数据进行贮存运算，通过计算机处理，重建的脑部图像会显示在显示屏上；图像显示系统采用自主的ICCG‑SFDTD电磁算法以及自主的微波逆散射成像算法来求解，利用得到的各个天线接收点的有脑肿瘤时的信号和无脑肿瘤时的信号，然后两者相减，以此来去除从信号发射点到接收点的直达信号和脑部头骨反射回的信号，即可获得脑肿瘤的散射信号；还要对散射信号做积分处理，将散射信号波形的中心从零变为最大值，通过叠加能量使信号变强；另外，当超宽带微波信号进入头骨层后，要经过头骨‑脑组织分界面的折射后方才能够进入脑组织内部，此时则需要先计算出脑肿瘤散射信号在脑组织‑皮肤分界面上的折射点，然后在求得折射点的坐标后，再计算出脑肿瘤散射信号到各个接收点的传播距离，进而计算出脑肿瘤散射信号从脑肿瘤所在的位置到每个接收点的时延值；这个时候还需要对每个接收点的信号做正确的时延补偿，若在实际脑肿瘤位置处进行时延补偿后，这些信号就可以同相叠加，在叠加后能量会相对较强；而在非脑肿瘤位置处进行时延补偿后，由于信号的相位并不同相，叠加后能量会相互抵消，变得相对较弱，从而能根据信号的强弱显示出脑肿瘤所在的位置；所述的信号发射/接收一体天线的数量为32根或更多根；天线数量越多，检测脑肿瘤的准确度越高。