电阻抗成像系统驱动研究

发布时间：2017-04-27 01:04

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【摘要】： 电阻抗断层成像是近二十多年发展起来的一种新的医学成像技术。通过在目标物体四周安放电极阵列并注入交流电流,在产生电流场的同时,通过电极测量目标物体四周的电压,由注入的交流电流信号和测量的电压数据,以及一些附加信息,重构出目标物体横截面内(或空间)的电导率(或电阻率)分布,从而得到反映物体内部组织特性的电导率断层图像。 本文从EIT系统硬件设计方面入手,分析了整个电路的设计过程,包括系统总体结构设计和各模块内部结构设计,最终设计完成了一个16电极的电阻抗硬件系统。在驱动模式方面,重点研究了注入式驱动模式,对比分析了邻近驱动和对向驱动两种方法,并进一步根据强制等势点的观念,分析了电极对敏感场的分布影响。在激励源部分,利用直接数字频率合成技术对硬件系统的恒流源模块进行了设计,采用DDS集成芯片AD9851作为信号源,实现了精度高、稳定性好的频率为50KHz正弦信号的输出。并根据EIT技术多频方向的发展趋势,提出了利用DDS产生多频输出的设计方案。
【关键词】：电阻抗断层成像 系统驱动 硬件系统 电极 DDS
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：R197.39;TP274.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 EIT技术的应用前景7-8
• 1.2 EIT技术的国内外发展历程8-10
• 1.3 本文主要研究工作10-11
• 2 EIT系统总体设计11-26
• 2.1 EIT系统的基本工作原理11-13
• 2.1.1 EIT的生物电特性11-12
• 2.1.2 EIT的基本原理12-13
• 2.2 EIT硬件系统结构13-14
• 2.2.1 EIT系统的驱动测量方式13
• 2.2.2 EIT系统的硬件结构13-14
• 2.3 总体设计方案14-24
• 2.3.1 驱动模块的设计15-18
• 2.3.2 信号检测模块的设计18-24
• 2.4 设计结果24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 3 EIT系统的驱动模式26-39
• 3.1 注入式驱动模式27-29
• 3.1.1 注入式系统的基本原理27-28
• 3.1.2 数学模型28-29
• 3.2 邻近驱动和对向驱动29-31
• 3.4 EIT系统电极31-38
• 3.4.1 电极的分类32-33
• 3.4.2 电极系数对场域的影响以及电极的优化33-38
• 3.5 本章小结38-39
• 4 系统驱动信号源的设计39-56
• 4.1 DDS简介39-40
• 4.2 DDS的原理和结构40-44
• 4.2.1 DDS的原理40-42
• 4.2.2 DDS的结构42-44
• 4.3 DDS信号发生器的设计44-54
• 4.3.1 设计要求44
• 4.3.2 DDS信号发生器44-47
• 4.3.3 低通滤波器的设计47-49
• 4.3.4 电压控制电流源的设计49-50
• 4.3.5 单片机控制系统50-54
• 4.4 设计结果54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 5 结论及展望56-58
• 5.1 本文的工作总结56
• 5.2 下一步展望56-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-61

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 王文龙;马福昌;张建国;马s，

本文编号：329573