基于微波的多通道脑损伤检测系统性能研究与分析

• 作者: 刘悦宁 庄伟 张海生 秦明新 赵双琳 陈明生
• 来源期刊: 中国医学物理学杂志
• 关键词: 颅脑损伤 微波检测 院前救治 相位差 敏感性
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 医学信号处理与医学仪器
• 页码范围: 1175-1180
• 页数: 6页
• 分类号: R318.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1005-202X.2020.09.018

摘要

目的:基于微波检测原理,研发一种可用于院前快速诊断脑损伤的多通道检测系统,并通过物理模拟实验分析系统的敏感性.方法:该系统主要由矢量网络分析仪、8天线阵列和多路复用开关组成.以不同浓度的生理盐水分别模拟具有不同电导率的血液、脑脊液、白质和灰质,利用自制的微波检测系统分别测量4种模拟液在不同体积(0～10 mL)下S21相位值,每次测量重复4次,最后利用Matlab和SPSS 20.0软件进行统计学分析.结果:在1～3 GHz扫描频率下,检测系统各通道对4种模拟液的S21相位测量值均随频率的增加而减小;在2.20 GHz和2.85 GHz两个特征频点,所有检测通道对模拟液体积变化的敏感性均具有统计学意义(P<0.05).在2.20 GHz时,9通道敏感性最高,此时S21相位与体积呈负相关;在2.85 GHz时,4通道敏感性最高,此时S21相位与体积呈正相关.Friedman M检验结果显示4种不同电导率模拟液的S21相位值的差异具有统计学意义(P<0.05).结论:该检测系统可以实现对同一电导率不同体积以及不同电导率模拟液之间的区分.