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EIT乳腺检测硬件系统研究的中期报告
1.研究背景
乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤之一，在全球范围内造成了严重的健康问题。目前，乳腺癌的检测方法主要有乳腺超声、乳腺X线、乳腺磁共振等。这些方法虽然也有较高的准确度，但是存在一定的局限性，比如辐射过大、成本较高等问题。
电子阻抗成像（EIT）是一种非侵入式、无辐射的成像技术，能够获取人体内部组织的电导率分布信息，因此被广泛应用于医学成像领域。近年来，EIT技术在乳腺癌检测中也得到了越来越多的关注。乳腺EIT检测技术是一种新型的无创乳腺癌检测手段，可以提供乳腺内部组织的电阻率和电容率图像，对于早期病变的检测具有一定的优势。
2.研究目的
本研究旨在研究EIT技术在乳腺癌检测中的应用，设计开发一套乳腺EIT检测硬件系统，通过模拟实验和临床试验验证其可行性和准确度。
3.研究内容
（1）EIT系统硬件设计
本研究的乳腺EIT检测系统主要包括以下硬件部分：电极阵列、放大器、数据采集模块、信号处理和成像软件。其中，电极阵列是系统的核心部件，电极阵列的形式有多种，本研究采用平面多电极（planarmulti-electrode）电极阵列，通过电极阵列上的电流和电压测量实现对乳腺内部组织电阻率和电容率的成像。实验测量中采用的电极阵列为16*16，采样频率为50kHz，数据采集模块采用NIUSB-6211数据采集卡。
（2）EIT系统算法设计
本研究采用基于有限元法（FE）和基于差分算法（DA）两种电阻率成像算法，对采集到的乳腺EIT信号进行处理和分析，并产生电阻率和电容率的图像显示。有限元法成像算法适用于对均匀分布的导电介质进行成像，基于有限元法的电阻率成像方法是通过求解正、反问题，建立成像模型得到图像。差分成像算法适用于分界面不均匀、孤立和突变等阻性分布的介质中的成像，通过对原始数据的处理，得到图像。
（3）EIT系统实验验证
本研究将通过模拟实验和临床试验来验证乳腺EIT检测系统的可行性和准确度。模拟实验将制备人工模型，包括均匀介质和带有异常区域的介质，分别进行不同条件下的实验测量并对采集到的数据进行处理和分析。临床试验将在医院选择适合的乳腺增生患者进行检测，对检测结果进行分析和评估。
4.研究意义
本研究旨在研究EIT技术在乳腺癌检测中的应用，设计开发一套乳腺EIT检测硬件系统，并通过实验验证其可行性和准确度。该研究的意义在于提供一种新型的、无创的乳腺癌检测方法，为乳腺癌的早期检测提供新思路和方法，同时有利于缓解当前医疗成本高、检测难度大等问题。