肺癌呼吸氣體檢測系統(tǒng)設計研究.pdf

1、肺癌作為嚴重威脅人類身體健康的疾病之一，使用傳統(tǒng)檢測方法確診時間晚，容易造成生存率低下，因此其早期檢測顯得尤為重要。本文總結了呼吸氣體檢測方法在醫(yī)學上尤其是肺癌檢測方面的應用，基于卟啉傳感器陣列對氣體的識別響應機理，結合電子技術及光譜檢測方法，設計了一套肺癌呼吸氣體早期檢測系統(tǒng)。
　　 本文設計的系統(tǒng)抽取呼吸氣體進入氣室，使用CMOS攝像頭采集氣室中的卟啉傳感器陣列與氣體反應前后的圖像信息，通過圖像處理技術獲得傳感器陣列的顏色變

2、化信息，將其與數(shù)據(jù)庫中的記錄進行匹配，得到檢測結果。本文的具體工作包括以下幾個方面：
　　 ①基于肺癌呼吸氣體檢測系統(tǒng)的功能需求，采用模塊化的設計思想，設計了上下位機結構的硬件電路。以微型PC作為上位機，控制整個系統(tǒng)的工作過程；以PIC16F877A單片機作為下位機，輔助上位機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)動模塊，監(jiān)測溫度、濕度、流量的反應條件監(jiān)測模塊，提供背景光源的LED驅(qū)動模塊，聯(lián)絡上下位機通訊

3、的USB通信模塊。
　　 ②根據(jù)下位機外圍模塊核心元器件的工作時序圖，在MPLAB集成開發(fā)環(huán)境下設計外圍模塊監(jiān)控軟件程序，包括微型氣泵調(diào)速控制程序，反應條件監(jiān)測程序以及USB通信程序。按照肺癌呼吸氣體檢測系統(tǒng)的工作流程，設計下位機的主控制程序。
　　 ③基于氣室對于檢測結果的重要性，對氣室模型進行優(yōu)化設計，并使用FLUENT軟件對氣體在氣室中的流場進行仿真計算，輸出結果模擬圖。比較分析仿真結果模擬圖，確定氣室的優(yōu)化模型。