靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真研究.pdf

1、乳腺癌是當(dāng)前中國女性最常見的癌癥。我國乳腺癌死亡率一直居高不下，而降低乳腺癌死亡率的關(guān)鍵是早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療。數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)的應(yīng)用，在提高早期乳腺癌檢出率方面有了明顯提升。當(dāng)前系統(tǒng)的掃描方式是將單一熱陰極X射線源固定在旋轉(zhuǎn)機架上，沿設(shè)定的圓形軌跡運動來實現(xiàn)多角度X射線掃描。系統(tǒng)運行中由機械運動產(chǎn)生的運動偽影，會降低圖像的空間分辨率，不利于圖像重建;熱陰極X射線源發(fā)射機制的延時性，會延長掃描時間，增加病人所受輻射劑量。

2、r>　　本文針對當(dāng)前數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)的掃描方式進行改進，采用基于碳納米管陰極的多光束場發(fā)射X射線源代替單一熱陰極X射線源。多光束場發(fā)射X射線源具有結(jié)構(gòu)緊湊、瞬時響應(yīng)等優(yōu)勢，通過可編程控制不同分布位置X射線源的靜態(tài)掃描方式取代多角度運動掃描方式，可以消除運動偽影，提高時間分辨率，從而降低輻射劑量。本文研究的主要內(nèi)容有:
　　(1)針對靜態(tài)數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)工作原理，采用虛擬樣機方法并結(jié)合人機工程學(xué)設(shè)計了新型乳腺壓迫器，完成靜態(tài)

3、數(shù)字乳腺斷層成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、傳動系統(tǒng)方案設(shè)計及選型計算。
　　(2)采用三維電磁仿真軟件CST粒子工作室進行單光束X射線源仿真，獲得了最優(yōu)聚焦極1孔結(jié)構(gòu)、孔徑尺寸、厚度及陽極電壓下適合乳腺拍攝的X射線焦點面積。參照單光束仿真結(jié)果，確定相鄰兩X射源間的最優(yōu)間距，研制出多光束場發(fā)射X射線源電子槍。
　　(3)應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS對立柱結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能及動態(tài)特性進行研究。使用點質(zhì)量處理法，對系統(tǒng)的高度調(diào)節(jié)工況進行驗證。結(jié)果