基于体表振动信号的食道肿瘤无创检测方法研究

发布时间：2020-12-09 23:32

　　食道肿瘤是产生于食道上皮组织的恶性肿瘤,早期食道癌的治疗效果最佳,因此早期食道癌的检出与诊断具有重要意义。当前临床使用的食道肿瘤诊断方法主要为有创方法,患者耐受性低,不利于食道癌的防治工作。为推广食道肿瘤防治工作,实现非侵入式检测以提早发现早期食道癌,本文研究并实现了一种基于体表振动信号的食道肿瘤无创检测方法。该方法通过采集受试者吞水时产生的体表振动信号,对其进行处理与分析,得到健康者与食道肿瘤患者的振动信号特征,以实现食道肿瘤的诊断。本文主要的研究内容如下:一、对吞咽时食道的蠕动运动特性进行仿真。建立食道的流体力学仿真几何模型与数学模型,进行食道蠕动运动仿真,分析其径向加速度特性。仿真结果表明:振动信号的频率主要集中于0-30 Hz,在第一狭窄附近信号幅度最高,则本研究应将信号采集点置于脖颈腹侧环状软骨中心处;食道壁剪切模量影响振动信号的振幅以及频率的能量分布,则本研究以振动信号小波包系数能量谱作为特征向量;吞咽的食团粘度对食道的蠕动运动无明显影响,结合实际本研究选择受试者吞咽水。二、建立体表振动信号采集系统。设计并建立由振动信号采集模块与音频信号采集模块组成的信号采集单元,由滤波降... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２食道的组织结构??

收缩或随吞咽动作发生的非推进性蠕动波，表现为局部或全程的食道同步性收缩，??常见于病理状态，偶见于健康者，多见于老年人食道下部。??食道的几何模型如图２．１所示，食道为管道状，图中显示了食道轴向截面的??—半。本文提出的食道模型全长１３．５?ｃｍ，食团从Ｚ?＝?０处进入，向上运输。ｚ?＝??０－０．５?ｃｍ处为第一狭窄，ｚ?＝?６?ｃｍ处为第二狭窄，ｚ＝?１３－１３．５?ｃｍ处为第三狭窄，??三处狭窄管径均为１ｍｍ，其余位置管径为２＿；而自轴心至径向方向将食道分??为三层，分别为空腔、黏膜层、肌肉层。将模型的物理场设置为流固耦合，在肌??肉层入口处施加高斯波，用以模拟食道的蠕动波，高斯波沿着食道即２轴方向传??播则可模拟完整的食道蠕动运动。??为简化仿真模型，本研宄的食道蠕动只考虑食道的原发性蠕动，忽略继发性??蠕动与第三蠕动。临床上通过造影、测压法等方法发现，原发性蠕动的速度受食??团的粘度与硬度等影响

?蠕动波开始时的ｚ坐标??２．１．２仿真数学模型??本文建立如图２．２所示的食道蠕动流体力学模型，食道表示为圆形截面的长??管道，蠕动模拟为食道壁沿着食道方向做无限周期的正弦波运动，食道壁上的任??一质点以行波的形式沿食道径向运动［３８］。设食道中心轴的坐标如图２．２，食道内??做蠕动运动的流体为不可压缩牛顿流体，且流体运动为关于坐标；Ｔ对称。则管壁??方程记为：??Ｈ｛Ｘ＼?ｔ）?＝?ａ（Ｘ＇）?＋?＆?ｓｉｎ＾?（Ｘ＇?－?ｃｔ）?（２－１）??Ａ??个?Ｒ，，Ｕ，??？?ｃ??｜ａ（Ｘ，）?Ｈ，（Ｘ＇Ｔ，）????Ｘ??＾??Ｘ，，?ｗ’??１１／?咻


本文编号：2907661