電阻抗成像系統(tǒng)設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、電阻抗成像(Electrical Impedance Tomography,以下簡稱為EIT)是一種以人體的電阻率分布為目標的重建體內(nèi)組織圖像的無創(chuàng)成像技術(shù)。當生物體表面注入一定的電流或電壓時,由于生物體內(nèi)部存在一定阻抗分布,在該激勵下,體表會產(chǎn)生一定的電壓分布,電阻抗成像技術(shù)的實際就是通過體表注入已知電流來測量體表所引起的電壓,利用測量的電壓值,依照一定的重構(gòu)方法,重建體內(nèi)的阻抗分布。
  本文就現(xiàn)今 EIT系統(tǒng)研究中普遍存在的

2、部分問題,如信息量少,數(shù)據(jù)精度不高、帶負載能力差以及計算量大等,探討了相應的解決方法,并設計了一套基于實驗室鹽水槽的16電極2D-EIT成像系統(tǒng),主要完成了以下工作:
 ?。?)針對如今EIT系統(tǒng)設計存在的普遍問題,采取了包括16電極模型,高輸出阻抗的恒流源設計以及程控增益放大等措施,并給出了一種非均勻有限元剖分方式,相對于傳統(tǒng)的均勻剖分,該方式能夠獲得更好的成像效果;
  (2)對 EIT系統(tǒng)方案進行了研究分析,包括基于醫(yī)

3、學基礎的物理模型建立, EIT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計分析以及成像軟件設計分析;
 ?。?)完成了EIT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計,基于模塊化設計思想,完成了包括恒流源模塊、電極開關陣列模塊、信號檢測模塊以及控制模塊的設計,并對各個模塊的原理進行了詳細分析;
 ?。?)介紹了EIT正問題的求解,包括Laplace方程的等價變分問題、場域剖分以及有限元方程的建立求解,并主要研究了Tikhonov正則化法以及NOSER兩種重建算法,運用MATL

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