肺癌呼吸氣體檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、肺癌作為嚴(yán)重威脅人類身體健康的疾病之一，使用傳統(tǒng)檢測(cè)方法確診時(shí)間晚，容易造成生存率低下，因此其早期檢測(cè)顯得尤為重要。本文總結(jié)了呼吸氣體檢測(cè)方法在醫(yī)學(xué)上尤其是肺癌檢測(cè)方面的應(yīng)用，基于卟啉傳感器陣列對(duì)氣體的識(shí)別響應(yīng)機(jī)理，結(jié)合電子技術(shù)及光譜檢測(cè)方法，設(shè)計(jì)了一套肺癌呼吸氣體早期檢測(cè)系統(tǒng)。
　　 本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)抽取呼吸氣體進(jìn)入氣室，使用CMOS攝像頭采集氣室中的卟啉傳感器陣列與氣體反應(yīng)前后的圖像信息，通過圖像處理技術(shù)獲得傳感器陣列的顏色變

2、化信息，將其與數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄進(jìn)行匹配，得到檢測(cè)結(jié)果。本文的具體工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 ①基于肺癌呼吸氣體檢測(cè)系統(tǒng)的功能需求，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)了上下位機(jī)結(jié)構(gòu)的硬件電路。以微型PC作為上位機(jī)，控制整個(gè)系統(tǒng)的工作過程；以PIC16F877A單片機(jī)作為下位機(jī)，輔助上位機(jī)控制其外圍模塊完成系統(tǒng)功能。外圍模塊包括抽取氣體的微型氣泵驅(qū)動(dòng)模塊，監(jiān)測(cè)溫度、濕度、流量的反應(yīng)條件監(jiān)測(cè)模塊，提供背景光源的LED驅(qū)動(dòng)模塊，聯(lián)絡(luò)上下位機(jī)通訊

3、的USB通信模塊。
　　 ②根據(jù)下位機(jī)外圍模塊核心元器件的工作時(shí)序圖，在MPLAB集成開發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)外圍模塊監(jiān)控軟件程序，包括微型氣泵調(diào)速控制程序，反應(yīng)條件監(jiān)測(cè)程序以及USB通信程序。按照肺癌呼吸氣體檢測(cè)系統(tǒng)的工作流程，設(shè)計(jì)下位機(jī)的主控制程序。
　　 ③基于氣室對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的重要性，對(duì)氣室模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并使用FLUENT軟件對(duì)氣體在氣室中的流場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算，輸出結(jié)果模擬圖。比較分析仿真結(jié)果模擬圖，確定氣室的優(yōu)化模型。