一种微波ct装置制造方法[0002]目前，医用临床成像领域主要是X射线CT、核磁共振CT和超声CT。这些CT虽然都具有各自的优点，但是存在明显的缺点，如对人体辐射危害，人们发现使用X射线导致病人脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍，白血病等射线伤害的问题；还行价格昂贵等。本发明的这种微波CT装置与X射线CT、核磁共振CT、超声CT相比有以下的优点:1、由于微波的吸收主要取决于组织的电导率，为此，同X线CT相比，这种微波CT对软组织中的肌肉、脂肪之类电导率明显不同的组织更具识别能力；2、由于癌组织与正常组织的微波衰减常数之差远远大于X射线吸收系数之差，这种微波CT与X射线CT相比更容易分辨出癌组织；3、与超声CT相比，因为超声波在空气多的组织中衰减很大，一般不能获得肺内部图像，而微波在空气中的衰减很小，容易获得肺内部图像；4、微波成像其技术源于通讯技术，采用低功率探测辐射，属于非电离辐射，不像X射线那样具有较强的损伤性，属于无损成像，具有较高的安全性；5、与核磁共振相比，除具有无损成像的安全性之外，它的造价低廉，容易推广。
[0003]本发明所解决 的技术问题在于提供一种微波CT装置，以解决上述中的缺点。[0004]本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:[0005]一种微波CT装置，包括微波管、波导管、μ探测器、α探测器、扫描架、模/数转换器、计算机系统，对比增强器、数/模转换器、显示器、照相机。[0006]扫描部分由微波管、波导管、探测器和扫描架组成；将微波对被测物某部位按一定厚度的层面进行扫描，在选定的扫描方式(平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定及螺旋)下。由探测器接收探测出透过生物体该层面的微波的渗透值μ和衰减值α。再经模拟/数字转换器转换为数字，输入计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；计算机对图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体(体素)。[0007]扫描所得信息经计算而获得每个体素的介电常数ε和电导率σ再排列成矩阵。并存贮于磁盘或光盘中。经对比增强器和数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即象素，并按矩阵排列，即数字矩阵。处理后构成微波CT图像。图像显示在电视屏上。
[0008]在本发明中，微波管产生的功率满足微波CT成像要求并为人体安全功率密度。
[0009]在本发明中，所述扫描架能灵活机动自如，扫描方式可用平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定及螺旋方式。
[0010]在本发明中，微波管生成适合于生物组织成像的8~20GHz范围的微波频率。[0011]在本发明中，模/数转换器采用一款ADAS1128，128通道、24位电流数字模数转换器(ADC)。内置128个低功耗、低噪声、低输入电流积分器、同步采样保持、具有可配置采样速率和最高24位分辨率的两个高速、高分辨率ADC。所有转换通道结果均在一个LVDS自时钟串行接口上输出，可减少外部硬件。SPI兼容串行接口可实现ADC采用SDI输入的配置。SDO输出允许将几个ADC以菊花链形式连接到一个三线式总线上。它采用独立电源V10，可降低对转换的数字噪声影响。ADAS1128采用IOmmxlOmm小型BGA封装。
[0012]在本发明中，计算机系统处理与计算每个体素的渗透系数、衰减系数、介电常数和电导率。并变换为数字矩阵。
[0013]在本发明中，数/模转换器采用一款AD5791单通道、20位、无缓冲电压输出DAC，采用最高33V的双极性电源供电。正基准电压输入范围为5V至VDD-2.5V，负基准电压输入范围为VSS+2.5V至0V。相对精度最大值为±1LSB，保证工作单调性，差分非线性(DNL)最大值为±1LSB。并采用多功能三线式串行接口，能够以最高35MHz的时钟速率工作，并与标准SP1、QSPI?、MICROWIRE?、DSP接口标准兼容。它内置上电复位电路，确保DAC上电后输出至OV并保持已知输出阻抗状态，直到对该器件执行一次有效的写操作为止。输出箝位特性可将输出置于已定义的负载状态。
[0014]在本发明中，显示器采用型号为MYC-2010 ;屏幕尺寸为408x306mm ;屏幕对角线为20.1”;可视角度为170° H/V ;标准亮度为300cd/m2 ;原始分辩率为1600*1200/1200*1600 ；像素点距0.270 (H) *0.270 (V)mm ;外形尺寸355x460x65mm及30bit色彩，符合DICOM标准
灰阶显示函数要求。
[0015]在本发明中，照相机采用CT干式激光相机扫描成像。打印分辨率大于508DPI ;输出图像灰阶大于14BIT。
[0016]在本发明中，所述固定装置为螺丝、螺母和螺栓。
[0017]有益效果:本发明微波CT装置，分辨能力强，无损成像，具有较高的安全性，造价低廉，容易推广，适应性强。



[0018]图1微波CT装置示意图
[0019]图2扫描层面体素及象素
[0020]图3数字矩阵
[0021 ] 图4体组织CT值(Hu)
[0022]图5模/数转换器ADASl 128功能框图
[0023]图6数/模转换器AD5791功能框图
[0024]其中:1功率电源、2微波管、3波导管、4扫描架、5 μ探测器、6 α探测器、7模/数转换器、8计算机系统，9对比增强器、10数/模转换器、11显示器、12照相机、13扫描层面体素、14扫描层面象素、15数字矩阵、16象素数字矩阵、17体组织CT值(Hu)标度、18空气体组织CT值(Hu) 19脂肪体组织CT值(Hu)、20水体组织CT值(Hu)、21病源体体组织CT值(Hu)示意、22骨骼体组织CT值(Hu)。

[0026]如图1至图6所示，微波CT装置固定在扫描架4上，扫描架除起固定作用外，还可平移和旋转。扫描部分由功率电源1、微波管2、波导管3、μ探测器5、α探测器6组成；微波管生成适合于生物组织成像的8~20GHz范围的微波频率(2 π f=co)。将微波对被测物某部位按一定厚度的层面进行扫描，结构设计使扫描方式可用平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定及螺旋方式。具体采用时由易到难。由探测器接收探测出透过生物体该层面的微波的渗透值μ和衰减值α，根据探测的需要设计为4、6、8、10、12、14、16、18、20多个探测器组。图中画出了 4个探测器为一组的示意图，所探测的渗透值μ和衰减值α再经模拟/数字转换器转换。
[0027]模/数转换器7由ADASl 128电流/数字转换器芯片完成，采取24位电流/数字转换器，使高层数CT系统能够以高精度和丰富信息量捕获实时移动图像信号，并能够处理大量信号，具广大的动态范围和线性度，很高的采样速率，尺寸小，功耗低。器件提供128个数据转换通道，并将速度从6kSPS (每秒采样数)提高到20kSPS，其支持的通道数是现存的任何一种集成转换器解决方案的4倍(128比32)。在全速状态下，ADASl 128消耗的功率(4.5毫瓦/通道)不到其它解决方案(10毫瓦/通道)的一半。它还可以提供优越的整体性能规格，如无电荷损失、更多的满量程范围选择和超低噪声。
[0028]ADASl 128电流/数字转换器，将转换成的数字信号。输入计算机系统8，将信息数据进行贮存运算；计算机对图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体(体素)。根据下面两个公式解出各个体素的介电常数ε和电导率σ