基于AMC7150的乳腺癌诊断系统设计.docx

2017年第36卷第1期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)83

DOI:10.13873/J.1000-9787(2017)01-0083-04

基于AMC7150的乳腺癌诊断系统设计*

张云，李凯扬

(武汉大学物理科学与技术学院电子科技系，湖北武汉430072)

摘要：将小波分析技术应用于生物医学工程领域，基于AMC7150芯片的LED驱动电路原理，设计了一种可调光双波长近红外(NIR)乳腺疾病诊断系统，能够有效分辨乳腺组织的病变特性。通过临床试验验证，该系统的调光功能能够适应不同致密性的乳房，拍摄出清晰有效的图像，并作出准确的诊断，具有很好地临床应用价值。

关键词：乳腺疾病；AMC7150;双波长；小波分析；功率谱；相关性

中图分类号：R318.6文献标识码：A文章编号：1000-9787(2017)01-0083-04

DesignofdiagnosticsystemforbreastcancerbasedonAMC7150*

ZHANGYun,LIKai-yang

(DepartmentofElectronicScienceandTechnology,SchoolofPhysicScienceandTechnology,

WuhanUniversity,Wuhan430072,China)

Abstract:Thewaveletanalysistechnologyisappliedinthefieldofbiomedicalengineering,anear-infrared(NIR)spectrumbreastcancerdiagnosticsystemwithfunctionofadjustinglightdual-wavelengthisdesigned.Thesystemcaneffectivelydistinguishdifferentlesionpeculiarityofbreasttissue.Itisverifiedbyclinicalexperimentsthatthesystemcantakeclearandvalidpicturesforbreastswithdifferentdensitiesanddiagnoseaccurately,becauseofthefunctionofadjustinglightintensity.Ithasgoodclinicalpracticalvalue.

Keywords:breastdisease;AMC7150;dual-wavelength;waveletanalysis;powerspectrum;correlation

0引言

近红外(NIR)光用于乳腺疾病的诊断已成为近年来医学界研究的热点[1,21,其轻便快捷、无损检测的优势避免了传统超声、钼靶等诊断方法给人体带来的身体伤害以及经济压力，将成为乳腺癌的克星。然而，诊断的准确率一直是人们最关心的问题[8]。在研究的过程中，人们提出了多种近红外光成像系统，有单通道、单探测器的，但这种单一光源在探测乳腺组织的过程中很难排除干扰因素的影响，诊断结果很难让人信服[4,5]。近几年，双波长脉冲光源成为研究者的新宠，通过双波长光源分时发光照射乳腺组织，接收透射或者散射光，用光谱分析法，利用修正的朗伯-比尔定律计算出人体中的血红蛋白浓度，反映组织新陈代谢的特征，根据癌变组织与正常组织不能的代谢特征，从而对乳腺组织病变的程度进行判断6,7]。这一方法在理论上得到了很好的论证，但是在临床试验的过程中总是出现偏差，假阳性和假阴性率太高，准确率有待提高。经研究发现，因个

体的差异，不同的乳腺其致密性是不同的，同一个体，左右乳房的致密性也存在差异，癌变组织由于细胞代谢飞快，更是导致该区域致密性远高于其他区域8]。致密性太高的组织对光的吸收更多，导致光很难穿透组织，对于后续的光谱分析存在严重的影响，这就是导致诊断准确率不高的原因。因此，固定光强度的光源不能满足需求。

本文设计了一种新的乳腺疾病检测系统，硬件电路为基于AMC7150的可调光双波长LED