肺功能EIT系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、電阻抗斷層成像(Electrical Impedance Tomography，EIT)系統(tǒng)發(fā)展的最終目標(biāo)是應(yīng)用于臨床的診斷和監(jiān)測，尤其在病變的監(jiān)測方面具有很明顯的優(yōu)勢。使用EIT技術(shù)對人體肺部進(jìn)行監(jiān)測，就是對其在呼吸過程中的阻抗變化進(jìn)行功能性成像。目前，其在肺功能檢測中的應(yīng)用只處于實(shí)驗(yàn)室的研究階段。
　　 本文介紹了肺部電阻抗成像技術(shù)的研究現(xiàn)狀，對人體肺部正常組織和病變組織進(jìn)行阻抗測量分析，對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對物體

2、的圖像重建進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。具體說來，分為以下內(nèi)容：
　　 1.在之前動物組織阻抗測量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究生物組織的電阻抗特性，利用Agilent4294A電阻抗分析儀測量了人體肺部健康組織及浸潤性肺癌組織的電阻抗，并對其電阻抗頻率特性進(jìn)行了分析，對系統(tǒng)激勵頻率的選擇提供參考。
　　 2.在原有EIT系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對各主要功能模塊進(jìn)行優(yōu)化，改進(jìn)外圍電路。分別用軟件和硬件來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的抗干擾能力，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；利用在線邏輯分析

3、儀Chipscope Pro對FPGA內(nèi)部信號進(jìn)行測試，加快了系統(tǒng)調(diào)試速度，降低了調(diào)試難度。
　　 3.針對系統(tǒng)性能測試而專門設(shè)計(jì)了硬件調(diào)試電阻網(wǎng)絡(luò)，并利用電阻抗分析儀對其進(jìn)行阻抗測試，用其來標(biāo)定、調(diào)試系統(tǒng)并評價系統(tǒng)的性能。在此基礎(chǔ)上對電阻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行些許改變，驗(yàn)證實(shí)際測試得到結(jié)果與理論分析是否一致，從而評價系統(tǒng)的性能。
　　 4.采用一個接近于人體胸部直徑的鹽水槽作為測量場域，對其通道一致性進(jìn)行測試，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中