數(shù)字化生物電阻抗測量平臺研究.pdf

1、人體組織器官具有獨特的電特性（阻抗、導(dǎo)納、介電常數(shù)等），在新陳代謝過程中出現(xiàn)生理和病理狀態(tài)改變就會引起相應(yīng)電特性的改變。生物電阻抗技術(shù)(ElectricalBioimpedanceTechnology)是利用生物組織與器官的電特性及其變化提取相關(guān)信息的無損傷檢測技術(shù)。其最大優(yōu)勢在于提取與人體生理病理狀態(tài)相聯(lián)系的功能性或前瞻性信息，具有無創(chuàng)、廉價、安全、無毒無害和信息豐富的特點，廣泛應(yīng)用于心、腦、肺血管及循環(huán)系統(tǒng)功能檢測，腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)和

2、診斷，胃動力學(xué)檢測，人體組成成份測定，電阻抗斷層成像(ElectricalImpedanceTomography，EIT)等。
　　 本研究在總結(jié)生物電阻抗技術(shù)的研究進展和測量理論發(fā)展的基礎(chǔ)上，針對多頻、復(fù)阻抗生物電阻抗測量的要求，研究以FPGA芯片為核心通用型數(shù)字化生物電阻抗測量實驗平臺，具體工作如下：
　　 1、分析生物電阻抗技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，提出數(shù)字化多頻、復(fù)阻抗測量系統(tǒng)這一研究目標，基于FPGA的數(shù)字系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計

3、方法，設(shè)計實驗平臺的結(jié)構(gòu)框圖，并規(guī)劃各模塊的功能。
　　 2、基于FPGA和DDS技術(shù)設(shè)計了輸出頻率為6.1KHz～1562.5KHz的數(shù)字信號發(fā)生器，采用改進的Howland電路由THS4021芯片構(gòu)建恒流激勵源，其輸出阻抗有較好的頻率穩(wěn)定性，在6.1KHz～97.7KHz的范圍內(nèi)輸出阻抗維持在200KΩ附近，當(dāng)頻率為390.6KHz時輸出阻抗可保持在170KΩ。高質(zhì)量正交解調(diào)和串口通信等模塊。能同時獲取被測阻抗信號的實部和虛