用于诊断和监测体内和离体皮肤异常的非侵入性电磁系统技术方案

本文公开了一种基于电磁

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于诊断和监测体内和离体皮肤异常的非侵入性电磁系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于
2021
年5月
25
日提交的美国临时申请序列号
63/192,612
的优先权，其全部内容通过引用并入本文
。

技术介绍

[0003]本申请总体上涉及传感器，并且更具体地涉及用于检测皮肤异常的传感器
。
[0004]皮肤癌是最普遍的癌症类型之一，同时也被视为皮肤异常的一些最危险的形式
[1]。
皮肤癌可分为非黑色素瘤和黑色素瘤两类
。
非黑色素瘤皮肤癌
(NMSC)
主要是基底细胞癌
(BCC)
和鳞状细胞癌
(SCC)
，它们通常是非致命性的并且占皮肤癌的最大比例
[2]。
皮肤癌筛查通常包括手术干预以确认诊断，这可能会让人感到不舒服并且可能会毁容
[3]。
非黑色素瘤皮肤癌通常是过度暴露于
UV
辐射的副产物，并且通常出现在经常暴露的身体部位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种新型基于电磁
(EM)
的诊断和监测系统，用于体内和离体皮肤异常的非侵入性诊断和监测，包括：
EM
传感器，所述
EM
传感器包括在
30MHz
‑
300 GHz
波谱的射频部分内工作的多个组件，其中，所述多个组件包括可操作地耦接到印刷电路板的集成电路；其中所述多个组件包括与被测试样相互作用的
EM
传感器，所述
EM
传感器合成射频信号，并且所述被测试样激发所述
EM
传感器；所述
EM
传感器捕获来自所述被测试样的入射波和反射波，并且所述
EM
传感器在
RF
和低频下进行信号处理工作，包括滤波
、
耦合
、
放大
、
衰减和下变频，对获得的数据进行处理和采集；并且所述
EM
传感器应用多种算法以提取所述被测试样的成分
、
特征和特性；其中所述被测试样是体内或离体皮肤异常，包括皮肤癌
、
良性肿瘤或其他皮肤疾病；并且所述多种算法基于通过所述
EM
传感器通过测量的入射波
、
反射波和透射波特性收集的响应包括
S
参数响应来提供诊断决策
。2.
根据权利要求1所述的系统，进一步包括测量多个频率下的
S
参数的幅度和相位
。3.
根据权利要求2所述的系统，进一步包括可操作地耦接到所述
EM
传感器的波形分析仪装置
、
集中式数据库以及数据处理和机器学习算法
。4.
根据权利要求3所述的系统，其中，所述
EM
传感器包括电磁结构，所述电磁结构包括天线
、
谐振器
、
滤波器
、
无源或有源
RF
装置，以发射
、
传输或操纵电磁波
。5.
根据权利要求4所述的系统，其中，所述
EM
传感器感测所述被测试样中的体内和离体皮肤状况的电磁差异
。6.
根据权利要求5所述的系统，其中，所述
EM
传感器包括单端口或多端口；所述
EM
传感器是微带，其包括指定在微波频率范围内工作的长度；所述
EM
传感器包括能够实现源阻抗与传感器输入阻抗之间的阻抗匹配的一个或多个匹配部分
。7.
根据权利要求6所述的系统，其中，所述
EM
传感器包括具有变化的介电特性的基底或介电材料；并且其中所述
EM
传感器包括病变优化的感测尖端或病变优化的拓扑结构
。8.
根据权利要求7所述的系统，其中，所述病变优化的感测尖端包括提高对小病变的灵敏度并使与病变周围的不期望区域的相互作用最小化的几何形状；并且所述病变优化的感测尖端包括半球
。9.
根据权利要求8所述的系统，其中，所述半球通过以下改善整体灵敏度：在感测场集中度和密度方面增强所述传感器与所述被测试样的相互作用，并由于所述几何形状而使与所述病变周围不期望的区域的相互作用最小化，这使得能够检测肿瘤的边界
。10.
根据权利要求9所述的系统，其中，所述病变优化的感测尖端的特征在于半球形感测尖端处的集中场密度，并且这使得与所述被测试样具有实际间隔距离，从而允许在所述传感器和试样之间放置泡沫隔离件
。11.
根据权利要求
10
所述的系统，其中，所述
EM
传感器被外壳屏蔽，所述外壳提供对环境
RF
噪声的抗扰性
。12.
根据权利要求
11
所述的系统，其中，所述波形分析仪系统在微波频率范围和毫米波频率范围中工作；所述波形分析仪系统包括矢量网络分析仪子系统
、
功...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳迪尔，
申请(专利权)人：贝鲁特美国大学，
类型：发明
国别省市：