二维电阻抗断层成像系统研究

发布时间：2022-11-06 11:41

　　电阻抗断层成像（Electrical Impedance Tomography,EIT）技术是根据不同生物组织、器官电阻抗不同,组织、器官进行生理活动或发生病变时阻抗会变化这一特点,通过在体表安置一圈电极并施加激励电流,测量其它电极上的电压数据。计算机利用这些数据通过成像软件可视化体内的电阻抗分布,进而得到反应组织、器官生理或病理的功能图像,达到无损检测的目的,为健康状况的评估或疾病的诊断提供依据。针对目前电阻抗断层成像系统一般成本较高、体积较大的缺点,本文设计并构建了低成本、便携式的二维电阻抗断层成像系统。系统由上位机和下位机组成。下位机通过布置在被测对象体表的16个电极施加激励电流并测量电压信号,基于MATLAB平台有限元方法设计的上位机成像软件则利用下位机测量的数据实现对被测对象内阻抗分布断层图像的重建。系统在保证一定测量精度的前提下,牺牲了部分测量速度而换取系统的低成本和小体积。下位机的核心是激励电流产生电路和电压信号测量电路,本文设计了以直接数字频率合成器（DDS）为核心高度集成化的激励电流源和以ARM微控制器内置模数转换器（A/D）为核心的低成本电压信号测量电路。激励电流源... 

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 电阻抗断层成像技术简介
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
第2章 电阻抗断层成像技术理论基础
    2.1 生物组织电特性
    2.2 生物组织电阻抗模型
    2.3 电阻抗断层成像技术正问题
    2.4 电阻抗断层成像技术逆问题
第3章 电阻抗断层成像系统整体设计
    3.1 整体设计方案
    3.2 激励测量模式
第4章 电阻抗断层成像系统硬件电路设计
    4.1 激励电流产生电路
    4.2 激励测量电极选通电路
    4.3 电压信号测量电路
    4.4 控制电路
    4.5 电源电路
    4.6 电极传感阵列
第5章 电阻抗断层成像系统软件设计
    5.1 下位机软件
    5.2 上位机软件
第6章 系统调试、实验与结果分析
    6.1 下位机硬件和软件调试
    6.2 图像重建实验和结果分析
第7章 总结与展望
致谢
参考文献
个人简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DDS芯片AD5930信号发生器的设计与实现[J]. 刘颉,崔华义,于金花,常哲,吕九红,张爽,高超,李琦.  海洋技术学报. 2017(03)
[2]电阻断层成像、应力波及阻抗仪3种无损检测方法对活立木腐朽程度的定量检测[J]. 岳小泉,王立海,王兴龙,荣宾宾,葛晓雯,刘泽旭,陈清耀.  林业科学. 2017(03)
[3]基于STM32的新型信号发生器设计[J]. 姜建国,王梦谦,王海星.  化工自动化及仪表. 2017(03)
[4]STM32H7微控制器为物联网设备保驾护航[J]. 芦潇静.  单片机与嵌入式系统应用. 2016(12)
[5]直接数字频率合成（DDS）技术研究[J]. 袁勋,成小园.  技术与市场. 2015(06)
[6]生物电阻抗测量技术研究与应用[J]. 苌飞霸,张和华,尹军.  中国医学物理学杂志. 2015(02)
[7]生物电阻抗断层成像技术及其临床研究进展[J]. 徐灿华,董秀珍.  高电压技术. 2014(12)
[8]基于AD637的直流电源纹波真有效值测量电路设计[J]. 乐珺,姚恩涛,张明伟,曹吉康.  电源技术. 2014(10)
[9]三种电阻抗断层动态成像算法的仿真比较研究[J]. 帅万钧,董秀珍,吕晓宁,晁勇.  中国医疗器械杂志. 2012(01)
[10]基于ARM Cortex-M3的过采样技术[J]. 晏英俊,张自强.  电子科技. 2010(09)

博士论文
[1]电阻抗成像技术理论及应用研究[D]. 徐管鑫.重庆大学 2004

硕士论文
[1]多频医学电阻抗成像数据采集电路的设计[D]. 张伟兴.上海交通大学 2013
[2]电阻抗成像快速采集系统的研究[D]. 郭珂.重庆大学 2008



本文编号：3703439