电阻抗成像系统的设计

电阻抗成像系统的设计电阻抗成像系统的设计摘要:介绍了电阻抗成像系统,该系统以PC机作为上位机,用来进行可视化控制、实时成像显示操作?鸦下位机采用高速单片机,控制电极选通、数据采集及预处理,并与PC机进行通讯;采用直接数字频率合成(DDS)技术产生高精度激励信号源,用相敏解调方法实现高质量数据获取。实验结果表明该系统能达到电阻抗成像(EIT)的性能要求。关键词:电阻抗成像直接数字频率合成相敏解调电阻抗成像(Electrical ImpedanceTomography,简称EIT)技术是一种新颖的图像重建技术。它根据物体内部不同物质的导电参数(如电阻率、电容率)不同,通过在物体表面施加电流、电压并进行测量来获知物体内部导电参数的分布,进而重建出反映物体内部结构的图像。对人体组织电性能的研究表明,人体内不同组织以及组织处于不同功能状态下具有不同的电阻抗,即当人体的器官发生局部病变时,病变部位的阻抗必然与其它部位不同。因此,可以通过阻抗的测量对人体器官的病变进行诊断。EIT是通过给人体注入小的安全电流,再测量体表的电位来重建出人体内部的电阻抗分布的图像的。它的成像机理完全不同于X射线、CT、超声波成像和核磁共振(MRI)等。它是一种功能成像,即充分利用阻抗所携带的丰富的生理和病理信息实现功能成像。电阻抗成像技术具有X射线、CT和MRI等技术无法比拟的优点,即对人体检测无创无害,且其成像设备成本低廉、体积小、操作简便,不要求特殊的工作环境。这些特点使得电阻抗成像技术特别适用于相关疾病的普查、预防等医学辅助诊断场合。目前,电阻抗成像技术已成为21世纪医学成像研究的热点。1系统构成本系统采用上-下位机的结构,上位机由PC机担任,进行可视控制、图像实时显示;下位机由单片机担任负责电极选通切换、数据采集以及与PC机进行数据通信。这里单片机