基于APT的生物医学电阻抗成像系统设计与研究

《基于APT的生物医学电阻抗成像系统设计与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号；TP273．2密级：(秘密、机密、绝密)学校代码：10057研究生学号：08817011基于APT的生物医学电阻抗成像系统设计与研究BiomedicalElectricalImpedanceTomographySystemdesignandResearchBasedon姗专业名称：检测技术与自动化装置指导教师姓名：陈晓艳副教授研究生姓名：熊伟申请学位级别：工学硕士论文提交日期：2010年12月论文课题来源：省部级项目(08JCYBJC03500)学位授予单位：天津科技大学天津科技大学学位论文原创性声明

2、本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：龚t络日期：加71年弓月16n知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本

3、人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：像传日期：刎1年，月f匆日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数

4、据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密U(请在方框内打“、／”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于作者签名；导师签名：请在方框内打“√”)o．日期：d蒯年弓月16日，日期：洲年；月／沪摘要作为一种基于电磁场理论的新型测量技术，生物医学电阻抗成像技术(ElectricalImpedanceTomography，简称EIT)是通过对置于体表的电极施加微小的交变电信号，并测量电极上的电压信号，经重建算法再现被测区域阻抗分布的检测技术，根据生物组织或器官的阻抗特性，从测量数据

5、和重构图像中提取与人体组织或器官相关的生理、病理信息。该技术不但反映了解剖学结构，而且能提供丰富的功能信息，是继形态、结构成像之后，于近30年出现的新一代功能成像技术。该技术具有非侵入、无辐射、结构简单、设备成本低廉及可视化等特点，在临床医学监测领域具有广阔的应用前景。本文在EIT技术的发展状况、技术特点、应用前景和研究难点等基础上，围绕电阻抗成像技术的正问题数学模型和逆问题求解展开深入研究，对多种图像重建算法进行了理论分析，并采用等位线反投影算法重建了圆形场域中一个异于背景电导率的物体的图像，获得较好的成像

6、效果。此外，针对生物医学电阻抗成像系统中数据测量的技术要求，本文提出了基于APT(AppliedPotentialTomography)工作原理的数据采集方案，设计了以ATmegal6为控制核心的16电极生物医学电阻抗数据采集系统。该系统采用直接数字频率合成(DDS)技术和三运放电路构成频率、幅值、相位可调的电压控制电流源(VCCS)，在70MHZ以下具有较高的稳定度和输出阻抗，采集的信号经乘法解调、放大、滤波、转换传至成像计算机。本文对系统各功能模块进行了详细的论述与分析，经测试，该系统转换精度达lmV，数

7、据采集速度100KHz，满足系统设计要求。关键词：电阻抗成像：图像重建；外加电位断层图像法(APT)；ATmegal6ABSTRACTBio-medicalelectricalimpedancetomography(EIT)，asanewmeasurementtechnologybased011electromagnetictheory,canreconstructtheimpedancedistributionoftheinterestedregion．throughreconstrutionalgorit

8、hmsbymeasuringthevoltagesignalontheelectrodeswhensmallalternatingsignalappliedontheelectrodesplacedaroundthesurfaceofbodyAccordingtotheelectricalcharacteristicsofbiologicaltissuesandorgans，therelatedph