乳腺电阻抗扫描成像(Electrical Impedance Scanning,EIS)技术是一种极具前途的无创乳腺恶性肿瘤检测技术。研究表明,生物组织的电导率和电容率会随着频率变化而变化,并且不同的组织具有不同的频响特性,据此可对乳腺组织进行特性分析。EIS即以生物组织的电阻抗特性作为理论依据,通过向人体注入安全多频激励电流,采集响应信号,恢复出乳腺组织的电导分布情况,以检测乳腺组织的止常与否。该技术安全,方便,非侵入,无辐射,因此具有较为良好的应用前景。 本文采用实验室研制的乳腺电阻抗扫描检测系统,对在200Hz～20kHz相对较低的频率范围内扫描测量所得的病例导纳数据进行分析。研究发现,由于人体组织固有的复杂性,以及检测过程中的一些系统影响因素,使用Cole等效模型的简化模型拟合的测量数据在高频数据段具有较大的误差。文章验证了这种误差是由于模型的不匹配所导致的。针对在高频段复阻抗值随频率增加而增加的情况,本文推测,随着频率的增高,在测量的过程中产生了含有感抗性质的效应元件,并提出在Cole简化模型的基础上串联一个恒相位元(CPE),来拟合这一成分。使用非线性最小二乘方法对新的模型进行拟合,发现与测量数据符合较好,特别是可以大大减小高频段的误差。新的模型考虑了实际测量中存在的一些问题,进一步保证了特征参数的有效性。 从乳腺电阻抗数据的等效模型中可以提取多个特征参数,这些特征参数对表征乳腺组织的电特性具有一定的意义,有些参数或参数的组合已经被人为的赋予了物理意义,有些参数则是一种经验性的表示,因此可以利用这些参数来进行乳腺癌的识别。本文考虑对这些参数进行多元分析,提取非参数性的或参数性的统计量进行识别。由于乳房组织的个体差异比较明显,本文提出使用单个病例检测数据的参数整体分布作参考,使其他检测区域与该参考分布做相似性或相异性比较,以获取衡量组织正常与否的评价参数用于成像。文中使用了相关系数法求取该相似性测度,并应用于成像,得到了较好的效果。 本文最后对乳腺电阻抗研究工作进行了总结和展望,给出了本研究所完成的主要研究工作,指出了在研究工作中尚存在的难点和尚需解决的问题,及对本课题今后的研究展望。