[00935152]微波生物医学成像系统

项目意义：微波成像可以弥补其它成像手段的不足。例如，大的不连续性限制了超声波成像的效率，微波成像却不受大的不连续性的限制。X光成像对低密度的生物体软组织不易区分，但采用微波成像可以得到很好的区分。生物体内组织的温度分布，是不能用X光成像等传统医学成像手段获得的，但可通过微波成像手段获得，因此微波成像具有它独特的优势。最后，微波成像是一种非接触式测量，并且诊断所用的微波源功率是很小的，属于相对安全的非电离辐射，与X射线等传统医学成像手段相比，它对病人和医生更加安全。主要开发内容：在国家高技术863计划的资助下，已成功研制了一套“二维共形微波成像系统”在1999年3月的项目鉴定会上被专家组评定为“具有世界领先水平”。该系统主要包括系统硬件和成像算法两大部分。系统硬件由以下几部分组成：微波产生和照射系统。数据采集二维共形坐标系统。低噪声微波接收机。数据处理与图像显示系统。所研制的“基于伪逆的分解算法”是一种独创和先进的微波成像算法，与国内外目前已知的微波成像算法相比，它不但具有计算准确、快速等优点，并且可大大降低了对硬件系统的要求。在后续研究和开发中，一方面应完善硬件系统，测量系统拟改用电子扫描方式，以提高测量的精度和速度。另一方面应完善算法，特别是研究快速算法，拟采用遗传方法等新的计算方法，提高计算精度，缩短计算时间，使成像计算达到实时成像的要求。已研制成功的“二维共形微波成像系统”，其性能指标达到了：分辨率≤8mm，介电常数对比度为2.5％，成像时间≤10min，每套成本为10万元左右。在后续研究中，争取成像系统的性能指标达到：分辨率≤4mm，介电常数对比度为1.5％，成像时间≤1min，温度分辨率≤0.5℃，达到对生物体内组织的温度分布成像的要求。该系统在注入一定资金进行后续研究的情况下，可以在较短时间内得到完善，达到实用化的要求。生产规模、资金、厂房面积、人员：在该项目投产初期，按年产200套计，大约需要500万元的投资，厂房面积为1000m<'2>，人员为20人。经济效益估算：在该项目投产初期，按年产200套，每套50万元计，每年的产值为1亿元，纯利润为5000万元。环保情况：该项目不会产生任何对环境具有危害的产物。