一種微波掃描乳房成像方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種微波圖像掃描方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種用于乳房成像圖像融合 的掃描方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在醫(yī)療檢測(cè)過(guò)程中，通常包括X光攝片、彩超、磁共振以及組織學(xué)檢測(cè)。X光攝片分 辨率高，但伴隨著電離輻射和對(duì)乳房的壓縮，不適應(yīng)于病人的普查。彩超檢測(cè)無(wú)放射性損 害，但是對(duì)部分癌癥病患、鈣化點(diǎn)和毛刺楊結(jié)構(gòu)不能顯示，且受檢查醫(yī)師經(jīng)驗(yàn)影響大。磁共 振費(fèi)用高，成像時(shí)間久，而組織學(xué)檢查亦需精確定位，如鉬靶引導(dǎo)入針、彩超引導(dǎo)入針等。因 此，當(dāng)前的這些檢測(cè)手段并不適用于大規(guī)模的癌癥病患篩查，尤其是針對(duì)中國(guó)廣大的農(nóng)村 地區(qū)，醫(yī)療設(shè)施和普及非常不平衡的條件下，而微波成像的臨床檢測(cè)具有無(wú)電離輻射、造價(jià) 低、效果和X光相當(dāng)、可長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)特點(diǎn)，能夠成為我過(guò)大規(guī)模篩查的重要工具。
[0003] 在微波成像技術(shù)中，微波天線的掃描技術(shù)具有重要作用，尤其針對(duì)乳房成像，是針 對(duì)部分區(qū)域，同時(shí)又具有一定形狀，微波天線的形狀和掃描方式對(duì)乳房成像具有重要作用。 現(xiàn)有技術(shù)并不具有專門針對(duì)乳房的微波掃描裝置和方法，成像效果受到極大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：構(gòu)建一種多模態(tài)微波乳房成像方法及系統(tǒng)，克服現(xiàn)有 技術(shù)并不具有專門針對(duì)乳房的微波掃描裝置和方法，成像效果受到極大影響的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:提供一種微波掃描乳房成像方法，包括如下步驟：
[0006] 微波掃描:微波信號(hào)發(fā)生單元發(fā)生微波信號(hào)，多個(gè)微波信號(hào)天線單元呈環(huán)狀繞待 測(cè)乳房區(qū)域掃描，多個(gè)微波信號(hào)天線單元發(fā)送和接收微波信號(hào)
[0007] 微波成像:根據(jù)接收的微波信號(hào)對(duì)乳房進(jìn)行微波成像。
[0008] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:對(duì)待測(cè)區(qū)域發(fā)生微波寬帶脈沖信號(hào)和微波單頻相干 信號(hào);所述微波信號(hào)天線單元向待測(cè)乳房區(qū)域發(fā)送微波寬帶脈沖信號(hào)和微波單頻相干信 號(hào)，所述微波信號(hào)天線單元接收微波寬帶脈沖回波信號(hào)和微波單頻回波信號(hào);根據(jù)微波寬 帶脈沖回波信號(hào)生成雷達(dá)探測(cè)圖像，根據(jù)微波單頻回波信號(hào)生成斷層掃描圖像，將所述雷 達(dá)探測(cè)圖像和所述斷層掃描圖像中一幅圖像的像素點(diǎn)映射到另一幅圖像中進(jìn)行融合。
[0009] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:在所述雷達(dá)探測(cè)圖像和所述斷層掃描圖像兩者中圖 像的特征點(diǎn)處進(jìn)行標(biāo)記，將所述雷達(dá)探測(cè)圖像和所述斷層掃描圖像的圖像標(biāo)記重合對(duì)所述 雷達(dá)探測(cè)圖像和所述斷層掃描圖像進(jìn)行融合，將所述雷達(dá)探測(cè)圖像和所述斷層掃描圖像的 圖像標(biāo)記進(jìn)行識(shí)別，然后將識(shí)別圖像作為界標(biāo)進(jìn)行圖像融合。
[0010] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：多個(gè)微波信號(hào)天線單元組成多個(gè)環(huán)，多個(gè)環(huán)繞待測(cè) 乳房區(qū)域掃描。
[0011] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述微波信號(hào)天線單元包括微波發(fā)射天線和微波接 收天線，所述微波發(fā)射天線和微波接收天線并列固定設(shè)置。
[0012] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:構(gòu)建一種微波掃描乳房成像系統(tǒng)，包括微波信號(hào)發(fā)生單元、 微波信號(hào)天線單元、微波成像單元，所述微波信號(hào)發(fā)生單元發(fā)生微波信號(hào)，多個(gè)所述微波信 號(hào)天線單元呈環(huán)狀繞待測(cè)乳房區(qū)域掃描，多個(gè)所述微波信號(hào)天線單元發(fā)送和接收微波信 號(hào)，所述微波成像單元根據(jù)接收的微波信號(hào)對(duì)乳房進(jìn)行微波成像。
[0013] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:還包括融合處理單元、雷達(dá)成像單元、斷層掃描成像 單元，所述微波信號(hào)發(fā)生單元發(fā)生微波寬帶脈沖信號(hào)和微波單頻相干信號(hào)，所述微波信號(hào) 天線單元向待測(cè)乳房區(qū)域發(fā)送微波寬帶脈沖信號(hào)和微波單頻相干信號(hào)，所述微波信號(hào)天線 單元接收微波寬帶脈沖回波信號(hào)和微波單頻回波信號(hào)，所述雷達(dá)成像單元根據(jù)微波寬帶脈 沖回波信號(hào)生成雷達(dá)探測(cè)圖像，所述斷層掃描成像單元根據(jù)微波單頻回波信號(hào)生成斷層掃 描圖像，所述融合處理單元將所述雷達(dá)探測(cè)圖像和所述斷層掃描圖像中一幅圖像的像素點(diǎn) 映射到另一幅圖像中進(jìn)行融合。
[0014] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述融合處理單元還包括圖像標(biāo)記模塊、圖像標(biāo)記 識(shí)別模塊，所述圖像標(biāo)記模塊在所述雷達(dá)探測(cè)圖像和所述斷層掃描圖像兩者中圖像的特征 點(diǎn)處進(jìn)行標(biāo)記，將所述雷達(dá)探測(cè)圖像和所述斷層掃描圖像的圖像標(biāo)記重合對(duì)所述雷達(dá)探測(cè) 圖像和所述斷層掃描圖像進(jìn)行融合。
[0015] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：多個(gè)所述微波信號(hào)天線單元組成多個(gè)環(huán)，多個(gè)環(huán)繞 待測(cè)乳房區(qū)域。
[0016] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:還包括圖像優(yōu)化模塊，所述圖像優(yōu)化模塊對(duì)標(biāo)記后 的圖像進(jìn)行優(yōu)化。
[0017] 本發(fā)明的技術(shù)效果是：構(gòu)建一種多模態(tài)微波乳房成像方法及系統(tǒng)，在微波成像技 術(shù)中，微波信號(hào)天線單元的掃描技術(shù)具有重要作用，尤其針對(duì)乳房成像，是針對(duì)部分區(qū)域， 同時(shí)又具有一定形狀，微波信號(hào)天線單元的形狀和掃描方式對(duì)乳房成像具有重要作用。本 發(fā)明微波信號(hào)天線單元以螺旋方式繞待測(cè)乳房區(qū)域移動(dòng)掃描，并按時(shí)序依次發(fā)送和接收微 波信號(hào)，通過(guò)微波信號(hào)天線單元基于乳房形狀進(jìn)行掃描，能使微波信號(hào)更好，成像更精細(xì)準(zhǔn) 確。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。 圖3為本發(fā)明的融合過(guò)程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021 ]如圖1所示，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】是:提供一種多模態(tài)微波乳房成像方法，包括 如下步驟：
[0022] 微波掃描:微波信號(hào)發(fā)生單元發(fā)生微波信號(hào)，多個(gè)微波信號(hào)天線單元呈環(huán)狀繞待 測(cè)乳房區(qū)域掃描，多個(gè)微波信號(hào)天線單元發(fā)送和接收微波信號(hào)；
[0023] 具體實(shí)施過(guò)程如下:微波信號(hào)發(fā)生單元發(fā)生微波信號(hào)，多個(gè)微波信號(hào)天線單元形 成環(huán)狀，環(huán)狀微波信號(hào)天線單元圍在待測(cè)乳房區(qū)域周圍，多個(gè)微波信號(hào)天線單元發(fā)送和接 收微波信號(hào)，掃描過(guò)程中，微波信號(hào)天線單元中的微波發(fā)射天線發(fā)射微波信號(hào)，微波信號(hào)天 線單元中的微波接收天線接收微波信號(hào)，微波發(fā)射天線發(fā)射微波信號(hào)和微波接收天線接收 微波信號(hào)按時(shí)序可依次發(fā)射和接收，發(fā)射和接收交替進(jìn)行;微波發(fā)射天線發(fā)射微波信號(hào)和 微波接收天線接收微波信號(hào)也可以同時(shí)進(jìn)行。在發(fā)射和接收過(guò)程中多個(gè)微波信號(hào)天線單元 環(huán)繞掃描待測(cè)乳房區(qū)域。
[0024] 微波成像:根據(jù)接收的微波信號(hào)對(duì)乳房進(jìn)行微波成像。
[0025] 具體實(shí)施例中，通過(guò)多個(gè)微波信號(hào)天線單元呈環(huán)狀繞待測(cè)乳房區(qū)域掃描，多個(gè)微 波信號(hào)天線單元發(fā)送和接收微波信號(hào)，微波信號(hào)天線單元接收整個(gè)乳房的微波回波信號(hào)， 根據(jù)接收的微波回波信號(hào)對(duì)乳房進(jìn)行微波成像。
[0026] 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，通過(guò)對(duì)乳房進(jìn)行多模成像，能更加詳細(xì)準(zhǔn)確的判斷乳 房的病理狀況。對(duì)待測(cè)區(qū)域發(fā)生微波寬帶脈沖信號(hào)和微波單頻相干信號(hào);接收微波寬帶脈 沖回波信號(hào)和微波單頻回波信號(hào);根據(jù)微波寬帶脈沖回波信號(hào)生成雷達(dá)探測(cè)圖像，根據(jù)微 波單頻回波信號(hào)生成斷層掃描圖像，將所述雷達(dá)探測(cè)圖像和所述斷層掃描圖像中一幅圖像 的像素點(diǎn)映射到另一幅圖像中進(jìn)行融合。微波發(fā)生單元通過(guò)微波天線單元對(duì)待測(cè)區(qū)域發(fā)生 微波寬帶脈沖信號(hào)，微波寬帶脈沖信號(hào)照射成像區(qū)域中的病灶區(qū)域，在病灶區(qū)域表面產(chǎn)生 散射，用若干個(gè)微波天線單元掃描接收從病灶表面散射的微波寬帶脈沖回波信號(hào)。微波發(fā) 生單元通過(guò)微波天線單元對(duì)對(duì)待測(cè)區(qū)域發(fā)生微波單頻相干信號(hào)，微波天線單元掃描接收并 記錄下所在位置的微波單頻回波信號(hào)。微波掃描天線交替實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)射和接收;或微波發(fā) 射天線和微波接收天線呈陣列排列，同時(shí)進(jìn)行發(fā)射微波信號(hào)和接收微波回波信號(hào)微波信號(hào) 發(fā)生單元為多個(gè)信號(hào)發(fā)生器，為系統(tǒng)提供微波寬帶脈沖信號(hào)和微波單頻相干信號(hào)。
[0027] 分別成像:根據(jù)微波寬帶脈沖回波信號(hào)生成雷達(dá)探測(cè)圖像，根據(jù)微波單頻回波信 號(hào)生成斷層掃描圖像。
[0028]具體實(shí)施過(guò)程如下:微波雷達(dá)成像原理利用合成孔徑雷達(dá)原理，以一個(gè)小天線作 為單個(gè)輻射單元，沿一直線方向不斷移動(dòng)掃描，在移動(dòng)中選擇若干位置發(fā)射信號(hào)，接收相應(yīng) 的發(fā)射位置的回波信號(hào)，存貯接收信號(hào)的振幅和相位。通過(guò)微波天線單元記錄接收到微波 散射信號(hào)的時(shí)間，即可算出時(shí)延，而微波天線單元與病灶的距離固定，故可得到微發(fā)射天線 到病灶的距離，從而進(jìn)行精確的成像。微波斷層成像方法