基于FPGA的數字化EIT硬件系統(tǒng)設計.pdf

1、電阻抗斷層成像技術（EIT:ElectricalImpedanceTomography）是當今生物醫(yī)學工程學重大研究課題之一。它是繼形態(tài)、結構成像之后，于近30年才出現的新一代醫(yī)學成像技術。由于電阻抗斷層成像技術不使用核素或射線，對人體無傷害、且可以多次測量，重復使用，成像速度快，具有功能成像等特點，加之成本低廉，不要求特殊的工作環(huán)境等，其作為一種理想的并且有著誘人應用前景的無損傷醫(yī)學成像技術，迅速成為研究熱點。本論文的研究是在天津市科

2、委自然科學基金項目“無創(chuàng)監(jiān)護肺呼吸的電阻抗斷層成像關鍵技術研究”(08JCYBJC03500)的資助下完成的。
　　本文設計并實現了一套基于FPGA的數字化EIT硬件系統(tǒng)，主要工作如下:
　　1.通過方案論證，確定了基于FPGA的主從式數字化生物電阻抗斷層成像數據采集系統(tǒng)的設計方案。
　　2.以Spartan3E系列XC3S500E-5FG320型號的FPGA為核心，嵌入8位微處理器PicoBlaze實現恒流激勵源、模

3、擬開關通道切換、正交序列解調、數據緩存及串口通信等邏輯控制功能。
　　3.采用VHDL語言完成了FPGA的硬件開發(fā)，采用Delphi軟件開發(fā)了上位PC機界面，實現數據的實時存儲并繪制曲線。
　　4.在直徑為30cm的物理實驗水槽上進行一系列實驗，對整個系統(tǒng)進行性能測試，取得了較好的結果，實驗結果表明該系統(tǒng)能夠實現電阻抗數據采集功能。
　　5.針對系統(tǒng)存在的問題，從電極、制板、調試方法等角度，提出了一些后續(xù)的改進方案。<