[发明专利]基于医学量子雷达的人体异常物质检测方法

摘要

本发明公开一种人体异常物质的量子检测方法，主要解决现有医学CT扫描难以成像显示不明显病状部位的不足。其技术方案是：基于量子比特经过传输信道会发生状态改变的理论，将人体看成是量子比特的传输信道，则其量子态必与周围环境相互作用，使量子态密度算符发生改变；通过测量设备测量该量子比特，得到改变的量子态密度算符，并计算得到传输信道与测量信道级联的信道矩阵；将级联信道矩阵与已建立的各种样本所对应的信道矩阵数据库进行比对，给出人体内部异常物质的定性和定量分析数据，以及异常物质存在的位置，并在CT扫描图上给出标记。本发明可为医生的诊断提供一种直观的参考依据。

主权项

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。