【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太赫兹成像，尤其涉及一种基于太赫兹的医学连续成像系统及方法。
技术介绍
1、太赫兹波是介于微波和红外波段之间的电磁波，具有穿透力强、非电离性和对生物大分子敏感等特点；太赫兹材料检测肿瘤细胞的原理主要基于太赫兹波与生物组织相互作用的特性，这些特性使得太赫兹波成为生物医学成像和检测的有力工具，而且基于太赫兹波的成像技术可以实现对生物组织的非破坏性、高分辨率成像，其中使用的原理包括水分含量差异、细胞结构差异、分子指纹光谱以及太赫兹超材料传感器；其中，肿瘤细胞通常具有比正常细胞更高的水分含量，太赫兹波对水分子有很强的吸收和反射能力，因此可以通过检测太赫兹波的吸收和反射特性来区分肿瘤组织和正常组织。
2、肿瘤细胞的结构与正常细胞不同，包括细胞大小、形状、密度以及细胞内生物大分子的排列和相互作用，这些结构差异会影响太赫兹波的传播和散射，从而在太赫兹成像中产生不同的对比度；而且太赫兹波能够探测到生物大分子的集体振动和转动模式，其分子振动模式在太赫兹频段具有特定的光谱特征，称为分子指纹，肿瘤细胞中的蛋白质、dna和其他生物分子与正常细胞有所不同，太赫兹光谱也会有所区别；通过分析太赫兹波与生物组织的相互作用，利用肿瘤细胞与正常细胞在水分含量、细胞结构和分子指纹上的差异，实现对肿瘤细胞的高灵敏度和特异性检测。
3、在对一些患者进行太赫兹波检测时，尤其是体内水含量异常高的患者，例如肾脏疾病患者，心脏疾病患者，肝硬化患者，妊娠高血压综合征患者等，他们的身体由于器官出现问题导致体内水含量异常高，而对他们使用太赫兹波检
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种基于太赫兹的医学连续成像系统及方法。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种基于太赫兹的医学连续成像系统，包括：
3、太赫兹波发射器，用于发射连续的太赫兹波；
4、与所述太赫兹波发射器连接的调制器，用于控制太赫兹波的频率和相位；
5、扫描模块，用于改变太赫兹波在患者身上的照射位置；
6、探测模块，用于接收穿透患者后的太赫兹波，并将其转换为电信号；
7、信号处理模块，对所述探测模块收集的信号进行放大、滤波和数字化处理；
8、光谱分析模块，用于解析太赫兹波与生物大分子相互作用后的光谱特征，识别集体振动和转动模式；
9、路径规划模块，负责设定和优化预设扫描路径；
10、水肿监测器，沿预设路径实时监测目标区域的水肿程度；
11、控制单元，根据水肿监测器和光谱分析模块得到的实时数据，动态调整太赫兹源的发射强度；
12、成像单元，用于对捕获的信号进行深度处理，结合光谱数据，通过图像重建算法生成高分辨的组织图像。
13、本专利技术一个较佳实施例中，所述调制器选择电子调制方式，通过改变太赫兹波信号的电子属性，包括电压控制振荡器和相移器，通过电压控制振荡器调节太赫兹波的频率，使用相移器调节太赫兹波的相位。
14、本专利技术一个较佳实施例中，所述扫描模块在正式扫描之前，对正常组织和已知病变组织进行太赫兹光谱的标定，建立标准光谱库。
15、本专利技术一个较佳实施例中，所述路径规划模块中采用a*算法，通过评估每个可能的扫描路径的长度、水肿程度、信噪比以及扫描速度参数来找到最佳路径。
16、本专利技术一个较佳实施例中，所述水肿监测器采用近红外光谱技术对组织中的水分含量进行评估水肿程度，所述近红外光谱技术通过测量近红外光在组织中的吸收、散射和透射参数来评估组织中的水分含量。
17、本专利技术一个较佳实施例中，所述控制单元中得到的实时数据包括目标区域的水肿程度、组织特性以及光谱特征信息，对其进行分析和处理，了解到目标组织的当前状态后，根据水肿程度数据，通过与所述太赫兹波发射器连接的调制器，动态调整太赫兹源的发射强度。
18、一种基于太赫兹的医学连续成像系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
19、s1、系统准备阶段：对各模块进行初始化和校准，包括调制器的设置、扫描模块的校准，并确保太赫兹波发射器和探测模块的连接正常；
20、s2、预处理与光谱标定：正式扫描前对正常组织和已知病变组织进行太赫兹光谱标定，建立标准光谱库，用于比较和分析后面扫描得到的实际光谱数据；
21、s3、扫描路径设定：使用路径规划模块，根据目标区域的特点、大小、形状以及预设的扫描参数设定扫描路径，通过a*算法计算出一条最优扫描路径，即预设路径，确保扫描路径覆盖整个目标区域，减少重复扫描；
22、s4、水肿监测与调整：通过水肿监测器沿预设路径实时监测目标区域的水肿程度，并将水肿程度数据发送至控制单元，控制单元通过接收到的实时数据，利用调制器动态调整太赫兹源的发射强度；
23、s5、太赫兹扫描与信号处理：太赫兹源发射连续的太赫兹波，通过扫描模块改变太赫兹波的照射位置，使其沿着预设扫描路径进行连续扫描，探测模块接收穿透患者后的太赫兹波，且探测模块将接收到的太赫兹波转换为电信号，通过信号处理模块对收集到的信号进行放大、滤波和数字化处理；
24、s6、光谱分析与成像：通过光谱分析模块解析信号处理模块发出的太赫兹波与生物大分子相互作用后的光谱特征，识别集体振动和转动模式，并通过成像单元对捕获的太赫兹信号进行深度处理，结合光谱数据通过图像重建算法生成高分辨的组织图像。
25、本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤s6中最终的组织图像通过显示和存储设备实时显示成像结果和光谱分析结果，并提供数据存储和分析功能。
26、本专利技术一个较佳实施例中，所述扫描模块中设置有定位传感器，用于检测太赫兹波的位置，并实时监测太赫兹波的照射位置，确保照射到目标区域，获取完整的成像数据。
27、本专利技术一个较佳实施例中，所述光谱分析模块通过模式识别算法来识别太赫兹波与生物大分子相互作用后的集体振动和转动模式，且通过模式识别的结果反映组织内部的结构、成分以及存在的异常情况。
28、本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
29、(1)本专利技术提出了一种基于太赫兹的医学连续成像系统以及方法，通过在系统中采用水肿监测器、光谱分析模块以及太赫兹成像单元，结合多种模块提供多维度的医学信息，同时使用水肿监测器对患者身体内的水分含量进行实时监测，由于患者病情随时间变化，及时监测水肿程度不仅帮助医生调整治疗方案，更对太赫兹波的调制起到关键作用，并通过控制单元根据实时监测到的水肿程度和组织特性，动态调整太赫兹源的发射强度，在一定程度上提高了诊断的准确性。
30、(2)本专利技术通过路径规划模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所述调制器选择电子调制方式，通过改变太赫兹波信号的电子属性，包括电压控制振荡器和相移器，通过电压控制振荡器调节太赫兹波的频率，使用相移器调节太赫兹波的相位。
3.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所述扫描模块在正式扫描之前，对正常组织和已知病变组织进行太赫兹光谱的标定，建立标准光谱库。
4.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所述路径规划模块中采用A*算法，通过评估每个可能的扫描路径的长度、水肿程度、信噪比以及扫描速度参数来找到最佳路径。
5.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所述水肿监测器采用近红外光谱技术对组织中的水分含量进行评估水肿程度，所述近红外光谱技术通过测量近红外光在组织中的吸收、散射和透射参数来评估组织中的水分含量。
6.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所
7.基于权利要求1-6中任一项所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统的使用方法，其特征在于：所述步骤S6中最终的组织图像通过显示和存储设备实时显示成像结果和光谱分析结果，并提供数据存储和分析功能。
9.根据权利要求7所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统的使用方法，其特征在于：所述扫描模块中设置有定位传感器，用于检测太赫兹波的位置，并实时监测太赫兹波的照射位置，确保照射到目标区域，获取完整的成像数据。
10.根据权利要求7所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统的使用方法，其特征在于：所述光谱分析模块通过模式识别算法来识别太赫兹波与生物大分子相互作用后的集体振动和转动模式，且通过模式识别的结果反映组织内部的结构、成分以及存在的异常情况。
...【技术特征摘要】
1.一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所述调制器选择电子调制方式，通过改变太赫兹波信号的电子属性，包括电压控制振荡器和相移器，通过电压控制振荡器调节太赫兹波的频率，使用相移器调节太赫兹波的相位。
3.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所述扫描模块在正式扫描之前，对正常组织和已知病变组织进行太赫兹光谱的标定，建立标准光谱库。
4.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所述路径规划模块中采用a*算法，通过评估每个可能的扫描路径的长度、水肿程度、信噪比以及扫描速度参数来找到最佳路径。
5.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所述水肿监测器采用近红外光谱技术对组织中的水分含量进行评估水肿程度，所述近红外光谱技术通过测量近红外光在组织中的吸收、散射和透射参数来评估组织中的水分含量。
6.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹的医学连续成像系统，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯文杰，徐栋，应茉彪，王恩雨，尤光贤，
申请(专利权)人：台州市肿瘤医院温岭市第二人民医院，
类型：发明
国别省市：
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