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三维胃动力阻抗检测控制系统设计
资料介绍
胃肠疾病属于常见病症，通常伴随着胃动力异常，通过功能性医学成像检测胃动力状态，在疾病治疗过程中起到一定的监护作用。本研究基于生物电阻抗技术为基础建立三维胃动力阻抗检测控制系统，系统采用多层电极探究更丰富的胃阻抗信息，难点在于简化系统结构复杂和提高数据采集效率等。本文主要工作内容如下：
（1）通过生物组织的等效模型分析得到其基本电特性，结合离体胃体组织在IKHz-2MH频段内阻抗特性实验，分析激励信号频率与阻抗的关系。针对二维断层成像信息不足，本研究结合电阻抗成像的理论基础和胃动力特点，设计了共48个电极的三维胃动力EIˆ阻抗检测系统，系统主要包括电极选通模块、信号预处理模块和阻抗信总解调模块等。
（2）提高系统采集效率。首先，对多层电极的选通模型进行优化，提出一种基于频率变换的自适应电极选通模型，充分利用有效测量电极和排除无效测量电极提高系统合理性，在相对激励、相邻采集过程中，通过有效电极窗矩阵选择有效电极，至少能降低系统45%的电极选通量，从而减少了重构算法中雅克比矩阵的维数、抑制算法时间复杂度和逆问题病态性。其次，利用幅度和相位检波器AD8302，降低模拟阻抗解调技术在硬件电路的复杂度，提高模块对周围高频信号的抗干扰性而对于芯片的相位检测极性模糊问题，利用多参考信号交叉解调和相位比较算到信号间的具体相位信息
（3）通过设计信号选通模块实验，选通模块精度的相对误差为（0.00550.012），并利用单因素方差证明了选通模块对信号的频率和激励电极位置不敏感特性。在阻抗解调模块实验中，对实验电路进行不冋频率激勵信号下的复阻抗检测，得到了模块的最大幅度误差为3.41dB，最大相位误差为6.86。最后还进行了胃阻抗模拟实验，并给出圆柱型琼脂模型的重构图像
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