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电阻抗成像硬件系统的研究
资料介绍
电阻抗成像技术是医学成像技术新的发展方向，其受到了相关领域研究者的广泛关注。与现有医学成像技术相比，有着当前已临床应用的成像技术不具有的独特优点，它具有无创、无害、不使用核素和可连续性监测的特点，尤其是更具有功能成像的特点，这对疾病的诊断和预防有着重要意义。
当前已有EIT硬件系统电路均需要双电源供电，且系统电路复杂，模拟器件繁多。为了简化EIT硬件系统电路、减小测量设备体积以及提高硬件系统的移动性，本文建立了一套完整的EIT硬件系统，并对建立后的硬件系统进行了实际的实验测量。本文基于单片机和FPGA作为主控电路建立了一套EIT硬件系统。首先确立了一可行易于实现的EIT硬件系统设计方案，其主要包括主控器件的选择、正弦信号激励源的设计及实现、多路模拟开关与电极系统的选择与设计、激励模式的实现以及对被测信号的解调技术实现。根据目前已有的频率合成技术，设计并实现了基于直接数字频率合成技术的信号发生器，能够实现频率、幅值可调;简要分析了目前应用于EIT硬件系统中的常见的电压控制电流源，并根据电流源的特性，对电流源电路进行了优化;根据本系统的设计特点，选取了正交序列解调的方法实现对被测信号的的相敏解调;制作了16电极盐水槽作为实验测量对象，并选取相邻激励模式实现对被测对象的测量。在EIT硬件系统各个电路部分搭建好之后，分别进行了调试和实验。得到了正弦信号发生器的波形测试结果，对优化后的电流源电路各项参数进行了测量和计算，对建立的实验盐水槽模型进行测量得到了关于通道一致性的曲线。实验结果证明，正弦信号发生器可输出较稳定的信号，电流源具有较好的性能，系统具有一定的通道一致性。本系统能够实现对基于盐水槽模型为对象进行激励和测量，并获得较稳定的测量结果。本文这一实现方法为便携式的EIT硬件系统设计提供了参考。
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