數(shù)字電極式電阻抗成像技術(shù)研究.pdf

1、電阻抗斷層成像(electrical impedance tomography，EIT)技術(shù)是近三十年發(fā)展起來的新型檢測(cè)成像技術(shù)，與傳統(tǒng)的成像技術(shù)如如X-射線計(jì)算機(jī)斷層成像(X-raycomputerized tomography，CT)和核磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)相比，具有低成本、便于攜帶、無損傷、功能成像、醫(yī)學(xué)圖像監(jiān)護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的重要研究課題之一。其基本原理是利用不

2、同組織、器官或同一組織、器官在不同生理、病理期的阻抗特性（電阻或電導(dǎo)）不同，通過對(duì)其表面施加安全驅(qū)動(dòng)電壓（電流），測(cè)得響應(yīng)電位信息，利用算法重建內(nèi)部電導(dǎo)率分布或其變化的圖像。
　　本文構(gòu)建了以ATmega16單片機(jī)為控制核心，八個(gè)AD5933為數(shù)字電極，nRF24L01為無線通信模塊的數(shù)字式電阻抗測(cè)量系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用了將DDS、LPF、ADC、可增益放大器、DSP微處理器內(nèi)核等單元高度集成為一體的阻抗譜測(cè)量芯片AD5933，通過I

3、2C接口直接輸出各頻點(diǎn)下被測(cè)阻抗的實(shí)部與虛部信息，并對(duì)其外圍電路進(jìn)行了擴(kuò)展，克服了其激勵(lì)電壓為1.98V時(shí)，激勵(lì)與測(cè)量端存在的直流分量對(duì)未知阻抗的影響，克服了以往電阻抗測(cè)量系統(tǒng)由于包含了多個(gè)模塊使得測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、集成度低、抗干擾能力差等缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，提高了成像質(zhì)量。
　　通常電極與測(cè)量系統(tǒng)間、測(cè)量系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)間均采用有線電纜傳輸，使得測(cè)量精度受到影響、傳輸距離受到限制。為了消除該不良影響，本文設(shè)計(jì)了數(shù)字式電極，即將A