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用于电阻抗多频及参数成像的多频数据采集技术研究

史学涛

  电阻抗多频成像(MFEIT)及参数成像(EIPT)是在电阻抗断层成像(EIT)技术基础上发展起来的新的成像技术,可以在多个频率下对组织阻抗分布及其变化进行成像,成像结果不仅具有常规EIT成像技术的功能成像性质,且可以通过选择频率来突出感兴趣的组织,并可以用组织阻抗的特征参数成像,以更好地鉴别不同的组织及其功能。因此,MFEIT和EIPT技术是对EIT技术更进一步的发展,具有良好的应用前景。针对目前常用的扫频式和混频式多频电阻抗断层成像系统的不足,建立了一个32电极的基于多个频率组合扫频技术的多频电阻抗成像数据采集硬件系统及相应的软件测试平台。该系统具有四种工作模式,最多可同步测量四种频率下的组织阻抗信息,并可在软件控制下在1.6kHz~380kHz之间扫频。为提高数据测量的精度和速度,本文主要采取了以下措施:1.以两个独立的测量通道同步测量的方式提高测量速度;2.改进高频信号的采样方式,从而能有效地利用常规速度的数据采集卡实现对高频信号的采样;3.提出并实现了一种新的、具有高速和高精度特点的“正交序列数字解调”法。对于一个具有n个频率成份的信号,在每个信号周期采样N个点的情况下,采用该方法只需2nN次乘法和2n(N-1)次加法运算便可解调出所测信号,并可将信噪比提高(N/2)~(0.5)倍。此外,为实现EIPT成像,基于最小二乘法,提出了用于从多频第四军医大学硕士学忆论文静态成像及动态咸像结果中提取组织阻抗特征抛的算法。对硬件系统的测量结果表明:在通带范围内门.6胁3 80眈 ),系统对 lmV左右的。J、信号测量精度在50dB左右,而对于 100mV左右的大信号测量精度一般低于七0犯。在Windows消息循环控制下,重构一帧阻抗图像的数据可在2秒左右测量完毕。基于物理模型的动态和准静态成像结果也较好地反应了模型内阻抗的分布及其随频率的。变化情况。最后,全面分析了系统的性能及不足,提出了改进意见。……   
[关键词]:电阻抗断层成像;组织阻抗特征抛;数据采集系统;数字 解调;信噪比
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:第四军医大学2001年