临床与实验肿瘤学杂志

利用超宽带微波天线进行乳腺癌成像的可行新技术

玛丽亚姆·利亚卡特、卢卡斯·加林多·科斯塔、蒂亚戈·坎波斯·瓦斯康塞洛斯、帕特里夏·席尔瓦·莱萨、埃默里·C·林斯、洛伦娜·卡林内·贝泽拉·桑托斯和弗雷德里科·迪亚斯·努内斯

乳腺癌微波成像 (MI) 是一种新兴的非侵入性、非电离乳腺癌诊断技术，其基于乳腺组织反向散射的微波辐射。通常，MBI 探索乳腺组织的介电特性，通过逆图像重建算法增加肿瘤和健康组织之间的成像对比度。此外，MBI 系统经济高效、结构紧凑，最近的发展很快将推动其可穿戴。即使是 X 射线乳房 X 射线摄影也是乳腺内部肿瘤成像的黄金标准，但由于电离辐射，它对于早期诊断来说仍然对比度低、疼痛且受年龄和剂量限制。因此，从长远来看，我们小组致力于开发 MBI 技术和经济高效的可穿戴系统，用于乳腺癌的体内早期诊断，作为 X 射线乳房 X 射线摄影的补充。短期内，我们一直通过模拟、制造和实验室初步体外测试来设计我们的系统。本研究介绍了基于 0.001 GHz 至 3 GHz 之间硬天线和/或柔性天线的系统的设计和仿真的初步结果，用于体外实验。具体来说，在 FR4、棉、聚酯和 Pyralux 聚酰亚胺（用于柔性天线）材料中设计和仿真了两种不同形状（矩形贴片和圆形槽）的微带贴片天线。天线的谐振频率取决于基板材料的介电常数及其几何形状，因此高频仿真软件 (HFSS) 模拟了设计天线的散射参数，并在模拟乳房模型上进行了测试。矩形贴片和蝴蝶结天线的模拟产生了一条类似于高斯的微波发射/检测曲线，峰值为 1.9-2.7 GHz，带宽约为 50-90MHz。