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肺癌呼吸气体检测电子鼻及诊断方法的研究

曹明富  
【摘要】:本课题根据国外关于呼吸气体中某些有机气体成分与肺癌相关的研究工作报告,采用固相微萃取-气相色谱系统对肺癌病人、健康人以及其它肺部疾病患者的呼吸气体中有机气体成分进行检测、对比、研究、分析,确定国内肺癌病人呼吸气体中具有肺癌特征的有机气体成分;建立采用毛细管柱分离技术与声表面波传感器联用的新型肺癌呼吸诊断电子鼻系统,并与固相微萃取-气相色谱系统进行对比检测分析。 本论文首先介绍了呼吸检测和肺癌呼吸检测的重要性、可行性和研究依据,以及国内外电子鼻系统的研究现状。应用固相微萃取-气相色谱系统对比检测了27例肺癌病人、18例健康人及7例慢性支气管炎病人的呼吸气体,基本完成了对肺癌病人呼吸气体中肺癌特征气体成分的分析。 其次介绍了我们设计的新型电子鼻系统中传感器设计、敏感膜设计、硬件结构设计、软件结构设计、系统整体结构设计等各个方面,并将所建立的电子鼻系统应用在肺癌呼吸检测中。 软件系统包括数据处理、通讯、控制和数据存储等模块。在数据处理模块中,叙述了软件中包含的去除粗点、数据平滑、曲线拟合、FIR滤波、特征提取、模式识别等算法的原理及具体实现,并进行分析比较;通讯、控制模块采用RS232串口通信完成,实现了一定程度的自动化。 最后,介绍了电子鼻系统仪器在气体检测中的实际应用,对该仪器的性能指标进行了初步的测试和分析。 通过以上这些工作,为今后通过该电子鼻系统,检测呼吸气体中的肺癌特征有机气体成分,做到筛选肺癌病人打下良好坚实的基础。


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