Fantom prsu pro testování systému včasné detekce nádoru

Abstract

Práce se zabývá návrhem a následnou výrobou fantomu lidského prsa, který je považován za dvouvrstvou strukturu - kožní a tuková tkáň. Fantom umožňuje vložení fantomu nádorové tkáně na celkem tři pozice. Pro přípravu tekutých fantomů byla v této práci použita směs destilované vody, slunečnicového oleje, izopropanolu a propylenglykolu v takových poměrech, aby dielektrické parametry fantomů odpovídaly následujícím tkáním: kůže, tuku a nádoru. V práci je popsán průběh měření dielektrických vlastností každého vyrobeného fantomu pomocí koaxiální sondy DAK na frekvenci od 10 MHz do 3 GHz, porovnaní s dostupnou literaturou a následovně statické vyhodnocení. Vyrobené fantomy jednotlivých biologických tkaní dále používají pro vytvoření celkového fantomu lidského prsa pomocí 3D plastového modelu, určeného pro tvarování zjednodušeného anatomického modelu a vkládání fantomu nádoru na přesné určená místa. Výsledkem této bakalářské práce je fantom lidského prsa, který odpovída reálným vlastnostem prsa člověka zhlediska anatomického uspořádání a dielektrických parametrů jednotlivých biologických tkaní. Výsledný fantom prsu je využitelný pro testování systémů na detekci nádorů prsu v UWB radarových systémech.

The thesis deals with the design and production of the human breast phantom, which is considered a two-layer structure - skin and fat tissue, and allows inserting tumor phantom in a total of three positions. For the preparation of liquid phantoms, this work used a mixture of distilled water, sunflower oil, isopropanol and propylene glycol in such proportions that the dielectric parameters of the phantom correspond to the following tissues: skin, fat and tumor. The work describes the course of measurement of the dielectric properties of each phantom produced by the coaxial probe DAK at a frequency from 10 MHz to 3 GHz, compared with the available literature and subsequently static evaluation.Produced phantoms of individual biological weavings are further used to create a total phantom of the human breast using a 3D plastic model, designed for shaping a simplified anatomical model and inserting the phantom of the tumor into precise specified locations. The result of this Bachelor thesis is the phantom of the human breast, which corresponds to the real characteristics of the human breast in terms of anatomical arrangement and dielectric parameters of individual biological weavings. The resulting Phantom of the Breast is usable for testing breast tumor detection systems in UWB radar systems.