[發(fā)明專(zhuān)利]一種太赫茲癌癥檢測(cè)儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910110200.5
• 申請(qǐng)日: 2019-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109709046B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉志剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 葉志剛
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/17
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/17
• 代理公司: 北京高航知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 李浩

本發(fā)明涉及一種太赫茲癌癥檢測(cè)儀，包括高頻本振信號(hào)單元、信號(hào)接收處理單元、控制單元、電源模塊；由高頻本振信號(hào)單元產(chǎn)生高頻本振信號(hào)輻射至被測(cè)物，在被測(cè)物的各分界面反射回已經(jīng)相移的多路高頻信號(hào)，多路高頻信號(hào)與高頻本振信號(hào)某一斷層起點(diǎn)的相位有相位差異且幅度衰減，信號(hào)送入信號(hào)接收處理單元，經(jīng)多工超窄帶濾波器同時(shí)輸出對(duì)應(yīng)若干斷層的若干路相位及頻率均發(fā)生變化的中頻信號(hào)至多路放大器，多路放大器將放大信號(hào)輸出至對(duì)應(yīng)的相移中頻信號(hào)解調(diào)單元同時(shí)解調(diào)，獲得多路PD變量值后根據(jù)這些PD變量值計(jì)算出多個(gè)斷層的數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)斷層數(shù)據(jù)計(jì)算得到被測(cè)物的參數(shù)并成像。本發(fā)明利用太赫茲?rùn)z測(cè)，成本低且檢測(cè)信號(hào)功率極低，對(duì)人體沒(méi)有副作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種癌癥檢測(cè)儀，尤其涉及一種太赫茲癌癥檢測(cè)儀。

背景技術(shù)

癌癥是由細(xì)胞生長(zhǎng)失控而引起的一組疾病，全世界年死亡人數(shù)超過(guò) 760萬(wàn)，現(xiàn)有CT、核磁共振等檢測(cè)技術(shù)，由于存在費(fèi)用昂貴、分辨率及精度不夠高等缺點(diǎn)，不能在癌細(xì)胞很少的（數(shù)量幾個(gè)或幾十個(gè)）早期階段有效檢測(cè)出來(lái)，并且對(duì)人體有一定的危害性。

太赫茲波長(zhǎng)介于0.01mm～1mm(0.1～10THz)之間，理論上檢測(cè)儀可以做到10um～1mm的分辨率，10um這個(gè)尺寸基本相當(dāng)于一個(gè)癌細(xì)胞的直徑，而 CT、核磁共振的分辨率是CM級(jí)，因此，在人體癌細(xì)胞數(shù)量極少甚至幾個(gè)的早期情況下利用太赫茲技術(shù)是有可能檢測(cè)出來(lái)的，并且太赫茲?rùn)z測(cè)屬于非接觸、非介入式的檢測(cè)手段，用于檢測(cè)的太赫茲發(fā)射信號(hào)功率極低（mW級(jí)），操作簡(jiǎn)單、對(duì)人體安全無(wú)任何副作用，可以做到對(duì)人體頻繁性的日常檢測(cè)與早期預(yù)警，但是，如何將這種技術(shù)與檢測(cè)癌癥結(jié)合，制作出檢測(cè)設(shè)備，并且能實(shí)現(xiàn)上述功能，是需要解決的技術(shù)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中尚未見(jiàn)此種設(shè)備或技術(shù)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決的當(dāng)前技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種太赫茲癌癥檢測(cè)儀。

本發(fā)明的采用的技術(shù)手段是：一種太赫茲癌癥檢測(cè)儀，包括高頻本振信號(hào)單元、信號(hào)接收處理單元、控制單元、電源模塊，控制單元連接高頻本振信號(hào)單元和信號(hào)接收處理單元，電源模塊為各單元供電；所述信號(hào)接收處理單元包括聚焦波導(dǎo)器、耦合器、前端RF放大器、下變頻器、多工超窄帶濾波器、多路放大器，以及對(duì)應(yīng)多路放大器的相移中頻信號(hào)解調(diào)單元；由高頻本振信號(hào)單元產(chǎn)生高頻本振信號(hào)輻射至被測(cè)目標(biāo)物，在被測(cè)目標(biāo)物的各分界面反射回已經(jīng)相移的多路高頻信號(hào)，多路高頻信號(hào)與高頻本振信號(hào)某一斷層起點(diǎn)的相位有相位差異且幅度衰減，多路高頻信號(hào)經(jīng)聚焦波導(dǎo)器、耦合器，輸入至前端RF放大器放大后，輸出已經(jīng)相移的高頻本振信號(hào)至下變頻器，經(jīng)下變頻器降頻解調(diào)后成為多路已相移的中頻信號(hào)，經(jīng)多工超窄帶濾波器同時(shí)輸出對(duì)應(yīng)若干斷層的若干路相位及頻率均發(fā)生變化的中頻信號(hào)，將若干路相位及頻率均發(fā)生變化的中頻信號(hào)輸出至多路放大器，多路放大器將放大的信號(hào)輸出至對(duì)應(yīng)多路放大器的相移中頻信號(hào)解調(diào)單元，通過(guò)相移中頻信號(hào)解調(diào)單元同時(shí)解調(diào)并獲得多路對(duì)應(yīng)不同斷層的已相移中頻頻率信號(hào)鎖相電壓PD變量值，而后根據(jù)這些已相移中頻頻率信號(hào)鎖相電壓PD變量值綜合參數(shù)計(jì)算出多個(gè)斷層的數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)多個(gè)斷層數(shù)據(jù)計(jì)算得到被測(cè)物的多層電導(dǎo)率、含量、類(lèi)型、變異階段參數(shù)，并成像。

進(jìn)一步的，所述相移中頻信號(hào)解調(diào)單元包括鎖相環(huán)電路PLL，變?nèi)荻O管D及頻率發(fā)生器VCO組成的頻率信號(hào)發(fā)生器，以及信號(hào)幅度檢測(cè)器，A/D轉(zhuǎn)換器和中央處理器CPU，從對(duì)應(yīng)的多路放大器RFi（i=1～n）輸入的相位及頻率均發(fā)生變化的中頻信號(hào)，一路輸送至信號(hào)幅度檢測(cè)器，由信號(hào)幅度檢測(cè)器輸出，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器送入中央處理器CPU，另一路輸送至鎖相環(huán)電路PLL，由鎖相環(huán)電路PLL鎖定頻率發(fā)生器VCO并輸出一相對(duì)穩(wěn)定的頻率信號(hào)，直至輸入的中頻信號(hào)與鎖相環(huán)電路PLL的VCO頻率信號(hào)相等，得到中頻頻率信號(hào)鎖相電壓PD變量值。

更進(jìn)一步的，所述變?nèi)荻O管D、鎖相環(huán)電路及晶振采用恒溫槽或溫補(bǔ)電路控制單元。

進(jìn)一步的，所述中頻為10MHz～100MHz，所用高頻本振信號(hào)即高頻頻率信號(hào)分為兩種類(lèi)型，0.1～10THz太赫茲頻率和0.1～90GHz的微波段頻率信號(hào)。