基于諧振型SAW傳感器檢測呼出氣體診斷肺癌的電子鼻儀器設(shè)計的中期報告

基于諧振型SAW傳感器檢測呼出氣體診斷肺癌的電子鼻儀器設(shè)計的中期報告中期報告一、研究背景肺癌是世界上死亡率最高的癌癥之一，其早期診斷和治療至關(guān)重要。電子鼻是一種新興的氣體傳感技術(shù)，可用于檢測氣味和氣體成分。通過對不同氣味和氣體成分的識別，電子鼻可以被用于醫(yī)學(xué)診斷。二、研究目的本項(xiàng)目旨在開發(fā)一種基于諧振型SAW傳感器的電子鼻儀器，用于檢測呼出氣體以診斷肺癌。具體目標(biāo)如下：1.設(shè)計并制造諧振型SAW傳感器，用于檢測不同氣味和氣體成分。2.通過數(shù)據(jù)采集和處理算法識別肺癌患者的呼出氣體。3.驗(yàn)證鼻儀器的診斷效果，并對比傳統(tǒng)的肺癌診斷方法，如細(xì)針穿刺和影像學(xué)診斷。三、研究內(nèi)容本項(xiàng)目的研究內(nèi)容包括傳感器制造、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理算法設(shè)計和鼻儀器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。1.傳感器制造諧振型SAW傳感器是一種基于壓電晶體振蕩原理的傳感器。通過利用晶體振蕩電路的特性，可以檢測到壓電晶體表面所接觸的氣體成分。本項(xiàng)目將利用壓電晶體加工技術(shù)制造諧振型SAW傳感器，用于檢測醫(yī)療氣體成分。2.數(shù)據(jù)采集為了獲得呼出氣體的樣本數(shù)據(jù)，本項(xiàng)目將設(shè)計并制造一個呼氣收集器。通過呼出氣體樣本的采集、分離和純化，可以得到如二氧化碳、氧氣等氣體成分的樣本數(shù)據(jù)。3.數(shù)據(jù)處理獲得氣體樣本數(shù)據(jù)后，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。本項(xiàng)目將針對不同氣體成分的特性，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)一個基于機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)處理算法，來識別肺癌患者的呼出氣體。4.鼻儀器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證通過對肺癌患者和非肺癌患者進(jìn)行呼出氣體檢測，驗(yàn)證本項(xiàng)目所設(shè)計的諧振型SAW傳感器的檢測效果。同時，與傳統(tǒng)肺癌檢測手段（如細(xì)針穿刺和影像學(xué)診斷）進(jìn)行對比，來評估鼻儀器的診斷準(zhǔn)確性和可靠性。四、預(yù)期成果本項(xiàng)目的預(yù)期成果包括：1.設(shè)計并制造出適用于呼出氣體檢測的諧振型SAW傳感器。2.開發(fā)出一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)處理算法，用于肺癌患者呼出氣體的識別。3.搭建出呼氣收集器和鼻儀器，可對肺癌患者和非肺癌患者進(jìn)行呼出氣體的檢測。4.通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明本項(xiàng)目所提出的鼻儀器在肺癌患者的診斷方面具有較高的準(zhǔn)確性和可靠性。五、進(jìn)度安排本項(xiàng)目的進(jìn)度安排如下：1.前期準(zhǔn)備（1月）熟悉諧振型SAW傳感器的制作工藝，收集和準(zhǔn)備呼出氣體樣本，并確定數(shù)據(jù)處理算法的方案。2.傳感器制造和調(diào)試（2-5月）根據(jù)傳感器的制作工藝，制作出符合實(shí)驗(yàn)要求的SAW傳感器，并進(jìn)行調(diào)試和測試。3.數(shù)據(jù)采集和處理（6-7月）利用呼氣收集器采集呼出氣體樣本，并設(shè)計并實(shí)現(xiàn)一個機(jī)器學(xué)習(xí)算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。4.鼻儀器的設(shè)計和開發(fā)（8-10月）根據(jù)前期制作的傳感器和數(shù)據(jù)處理算法，開發(fā)一個完整