電阻抗斷層成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、電阻抗斷層成像是近幾年來醫(yī)學(xué)成像研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。它通過排列在人體體表周圍的電極,給人體施加小的安全電信號(hào),在體外檢測響應(yīng)信號(hào),測量出人體組織相應(yīng)層面的阻抗分布情況,根據(jù)阻抗分布,利用一定的算法重構(gòu)人體組織的斷層圖像。但由于其用于成像的信息量小,成像算法存在嚴(yán)重的非線性逆問題,實(shí)現(xiàn)高精度、高分辨率的成像還非常困難,這使得電阻抗斷層成像技術(shù)在臨床應(yīng)用中進(jìn)展較為緩慢。
　　 旋轉(zhuǎn)電極法電阻抗斷層成像的思想是通過電極向被測目標(biāo)施

2、加激勵(lì)電壓,建立一個(gè)接近于勻強(qiáng)(簡化分析條件)的電場,用實(shí)驗(yàn)的方法,擬合被測目標(biāo)邊界測量數(shù)據(jù)和電場中非均勻介質(zhì)之間的關(guān)系,使被測目標(biāo)中非均勻介質(zhì)電場的分布,近似滿足均勻介質(zhì)電場分布的假設(shè)條件,解決非均勻介質(zhì)電場的實(shí)際電流路徑與均勻介質(zhì)電場假設(shè)的電流路徑不重合的問題,從而避免成像算法中的非線性逆問題。同時(shí)旋轉(zhuǎn)電極法電阻抗斷層成像技術(shù)具備驅(qū)動(dòng)電極數(shù)目多,測量數(shù)據(jù)多的特點(diǎn),可以提供更多的數(shù)據(jù)用于成像,有助于提高成像分辨率。為了進(jìn)一步研究旋轉(zhuǎn)電

3、極法電阻抗斷層成像,有必要研究一套專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　 本文主要介紹所設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)電極法電阻抗斷層成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理。具備128個(gè)電極的旋轉(zhuǎn)電極法電阻抗斷層成像數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成:第一部分是物理模型,用來模擬人體組織斷層；第二部分是模擬開關(guān)陣列,通過其中單個(gè)模擬開關(guān)的通斷來實(shí)現(xiàn)電極電氣旋轉(zhuǎn)；第三部分是響應(yīng)電流檢測電路,包括I/U變換、放大、濾波、真有效值轉(zhuǎn)直流、A/D轉(zhuǎn)換；第四部分是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心,