[发明专利]基于医学量子雷达的人体异常物质检测方法

权利要求书

1.一种人体异常物质量子检测方法，包括如下步骤：

(1)通过患者的CT扫描图像，得到患者的横断层图库；

(2)对现有的医学标本进行检测，建立不同病症、不同化学物质和其不同含量的信道矩阵数据库；

(3)以人体的正视图为基准，横向为X轴，纵向为Y轴，垂直于人体平面的方向为Z轴，建立三维坐标系；

(4)由量子信源制备量子比特，得到对应的量子态密度算符ρ＝{ρⁱ|i＝1,2,…n}，n表示量子态密度算符中元素的个数；

(5)将量子比特输入给测量设备，得到输入量子态密度算符为并定义测量过程中所使用的测量算符集合为M＝{m_k|k＝1,2,…n}，则为m_k的共轭转置；

(6)将人体看成传输信道，利用从输入测量设备中输出的量子比特，对患者的待检测部位进行扫描；

(7)量子比特通过人体这个传输信道后，得到传输量子态密度算符为通过输出测量设备测定该量子比特，得到输出量子态密度算符为ρ_s，则ρ_s＝Mρ_outM⁺，M⁺为M的共轭转置；

(8)由上述参数ρ_in、ρ_out及ρ_s，得到传输信道的信道矩阵p_c，以及输出测量信道的信道矩阵p_m，并将传输信道和输出测量信道这两个信道级联，得到级联信道矩阵P_t；

(9)将级联信道矩阵P_t与信道矩阵数据库进行比对，实现对人体内异常物质的定性、定量分析：

(9a)在信道矩阵数据库中查找与级联信道矩阵P_t相匹配的信道矩阵；

(9b)根据查找到的信道矩阵，查看其所对应的化学物质及含量；

(9c)将上述得到的化学物质含量与正常数值范围相比较，判断该物质是否出现异常，若化学物质含量不在正常数值范围之内，则为异常；

(10)记录异常位置在三维坐标系中的X轴向值和Z轴向值，并在当前CT图中标识出该异常部位。

2.根据权利1所述的人体异常物质量子检测方法，其中所述步骤(6)中对人体进行扫描，按如下步骤进行：

(6.1)从横断层图库中提取待检测部位的横断层图像，读取该横断层图像的像素分辨率，用PIX*PIY表示，其中，PIX为横向分辨率，PIY为纵向分辨率；

(6.2)初始化X轴向值、Y轴向值、Z轴向值为0,根据扫描步进值的具体需求，确定X轴向的比例系数Z轴向的比例系数其中，X轴向步进值为X轴向扫描一次需移动的距离，Z轴向步进值为Z轴向扫描一次需移动的距离；

(6.3)沿着X轴向扫描待检测部位，完成一次检测，计算级联信道矩阵P_t：

P_t＝p_c*p_m；

其中，p_c为人体传输信道矩阵，p_m为输出测量信道矩阵；

(6.4)将级联信道矩阵P_t与信道矩阵数据库进行比对，判断检测结果是否异常：

(6.4a)在信道矩阵数据库中查找与级联信道矩阵P_t相匹配的信道矩阵；

(6.4b)根据查找到的信道矩阵，查看其所对应的化学物质及含量；

(6.4c)将查到的化学物质含量与正常数值范围相比较，若化学物质含量在正常数值范围之内，则执行步骤(6.5)，若化学物质含量在不正常数值范围之内，则为异常，执行步骤(6.6)；

(6.5)在X轴向上，按设定的X轴向步进值步进一次，继续扫描检测；

(6.6)记录当前位置的异常情况、X轴向值和Z轴向值，将X轴向变换为Z轴，延续Z轴向值继续检测，完成一次Z轴向检测，再将级联信道矩阵P_t与信道矩阵数据库比对：

(6.6a)若结果正常，在Z轴向上，按照设定的步进值步进一次，继续检测；

(6.6b)若检测结果异常，记录当前位置的异常情况、X轴向值和Z轴向值，将Z轴向变换为X轴，延续X轴向值继续检测，完成一次X轴向检测，返回步骤(6.4)，如此交替重复，直至将整个横断层图像遍历完为止。