多通道磁感应电阻抗断层成像数据采集系统基础研究

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1、第四军医大学硕士学位论文缩略语表缩略语英文全称中文全称MTMa融eticInduction1’omogr印hy磁感应断层成像EITElecfricalImpedanceTomography电阻抗断层成像DDSDirectDigitalSynthesis直接数字合成PGAPfogralIl】mablc(越nAmplifier程控增益放大器SNRSigllaltoNoiseRatio信噪比PrirItedCircuitBoard印刷电路板SMASubMi血atl玳versionA超小体积A型ADCAnalogtoDigitalconv

2、ert数字模拟转换第l页第四军医大学硕士学位论文多通道磁感应电阻抗断层成像数据采集系统基础研究硕士研究生：李烨导师：董秀珍教授第四军医大学生物医学工程系，西安710032中文摘要磁感应电阻抗断层成像(MagneticInductionTomogr印hy，MH)技术，是一种非接触的阻抗成像技术，它根据涡流检测原理，利用高频磁场在不接触被测组织的情况下测量生物组织的电导率，从而重构组织内部电导率的分布情况以及检测不同生理病理条件下电导率的变化情况。MIT技术对成像区域的中心位置有较高的敏感性，在检测人体深层组织时具有较大的意义，除了具

3、有一般EIT技术的优势外，如无创、无损伤、可连续重复使用、设备小型等，在脑部电阻抗检测中具有潜在的优势。因为MIT是利用磁场来测量电导率，磁场可以比较容易的耦合进入颅骨内部，降低高电阻抗的颅骨对测量的影响，因此MIT的非接触的特性使其在区分不同类型的颅内病变时有着重要的应用前景。本文完成了16通道磁感应成像数据采集系统的设计，并进行了基于盐水目标的初步实验，主要包括以下工作：1．激励线圈与检测线圈。研究了线圈设计方法，阻抗匹配方法以及线圈参数与频率的关系。利用漆包线制作了单层螺线管激励线圈和检测线圈，并将两者组合起来制成同轴线圈组

4、，16个这样的线圈组共同组成了第2页第四军医大学硕士学位论文圆形的线圈阵列。2．新型数控多频激励源。基于DDs数字直接合成技术实现了高稳定度的信号发生，使用160MHz高频晶振有效的提高了输出信号的质量，采用DDs同步设计的方法实现了激励信号与参考信号同步控制，相位同步调整，最小可调相距为11．25。。利用集成滤波芯片实现了8阶切比雪夫低通滤波器，其衰减斜率可达160dB／十倍频，有效的滤出了高频杂波分量。激励源驱动能力较强，最大可以输出1．1安培的电流，带有过热保护功能。3．高精度弱信号程控放大处理电路。采用新型主动反馈放大器实

5、现了弱磁感应信号的有效检测，能在工作频率为lOMHz时提供最小70dB的共模抑制比。采用双通道增益倍增的方法实现了大范围(一28dB～+68dB)增益调整。4．高精度鉴相电路。实现了lMHz~30MHz正弦信号的高精度相位鉴别，电路的等效相位分辨率达到了O．0030，线性相关系数大于O．99。5．基于盐水目标的初步实验。实验结果可以明显的区分被测目标的电导率差异，测量结果近似与被测物体的电导率成正比。另外，我们还基于继电器和数字控制卡实现了高隔离度的高频信号切换，使用vc++编写了系统的驱动程序，控制协调信号检测和数据采集。关键词

6、磁感应非接触阻抗成像鉴相第3页第四军医大学硕士学位论文TheFundamentalR七searchinMultichannelDataAcquisitionSystemofMagneticInductionTomographyCalldidateformaster：LiY÷Supenrisor：ProfDongXiuzhenD印咖趾tofB删calE11啦e血g，F0u曲Mil畸Mcdical删Ⅷ商ty)(i’an710032，ChinaAbstractMa口eticindu硝ontomography，acontactlessir

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