Design, implementering og evaluering av et trådløst medisinsk radiometer basert på IEEE 802.15.4-standarden og Zigbee.

Abstract

Brystkreft er den vanligste kreftformen for kvinner og overlevelsesraten er betydelig høyere ved tidlig deteksjon. De vanligste undersøkelsesmetodene (mammografi, ultralyd, MRI) er basert på aktive metoder som medfører en viss strålingsfare. Et enkelt, ikke-invasivt instrument som baserer seg på passive metoder er derfor motivasjonen for denne masteroppgaven.

Oppgaven beskriver en konseptuell implementasjon av et medisinsk radiometer basert på Dicke-prinsippet. Vi søker et enkelt og forminsket instrument, som implementerer en trådløs overføring til terminal (for eksempel en elektronisk journal) basert på Zigbee-standarden. Grunnleggende teoretiske prinsipper for mikrobølgeelektronikk og Zigbee presenteres. Videre beskrives implementasjonen av de ulike hoveddelene av systemet i detalj. Det foretas så en grundig numerisk analyse av den radiometriske front-end, før totalsystemet og dets hoveddeler blir uttestet.

Det ferdige systemet er utprøvd ved radiometriske målinger på relativt sterke støykilder, hvor måledata er trådløst overført til terminal. Målinger viser en forbedring av instrumentdrift fra omtrent 2.5 % når front-end benyttes som et totaleffektsradiometer til 0.37 % når Dicke-systemet benyttes. Dette tilsvarer en drift på maksimalt 1.2 K ved radiometriske målinger på reelle termiske støykilder.