電阻抗成像系統(tǒng)設(shè)計.pdf

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(biāo)的重建體內(nèi)組織圖像的無創(chuàng)成像技術(shù)。當(dāng)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(fù)載能力差以及計算量大等，探討了相應(yīng)的解決方法，并設(shè)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(shè)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(shè)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；
　?。?）對 EIT系統(tǒng)方案進(jìn)行了研究分析，包括基于醫(yī)

3、學(xué)基礎(chǔ)的物理模型建立， EIT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計分析以及成像軟件設(shè)計分析；
　?。?）完成了EIT數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計，基于模塊化設(shè)計思想，完成了包括恒流源模塊、電極開關(guān)陣列模塊、信號檢測模塊以及控制模塊的設(shè)計，并對各個模塊的原理進(jìn)行了詳細(xì)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