The invention relates to a physical model device of electrical impedance imaging electrode, which is composed of an excitation current source, a physical model of titanium alloy electrode, a signal acquisition and processing unit, a FPGA processor and a PC unit. The frequency of the excitation current source can be controlled, the magnitude of the sinusoidal current signal can be adjusted, and the sinusoidal current signal can be physically transmitted to the titanium alloy electrode. The model injects exciting current. The physical model of titanium alloy electrode is controlled and driven by a FPGA processor, and the sensitive voltage signal is measured. The obtained sensitive voltage signal is input to the signal acquisition and processing unit for reasonable amplification, filtering, demodulation and AD analog-to-digital conversion, and the voltage number obtained after AD analog-to-digital conversion. It is transmitted to PC through serial communication. The invention can not only reduce the complexity of making the physical model of the electrode, but also collect more voltage data information, and can more accurately reflect the impedance distribution inside the object to be measured.
【技术实现步骤摘要】
一种电阻抗成像电极物理模型装置
本专利技术公开了一种电阻抗成像电极物理模型装置,属于医学检测设备的
技术介绍
电阻抗成像技术(ElectricalImpedanceTomography,EIT)是当今生物病理检测与临床医学重大研究课题,主要依据电导率在生物组织内部的分布情况,利用生物组织电阻抗绝对数值或差分数值进行目标成像的一种新型的医学成像手段。它是继形态成像、结构成像之后,于近40年才出现的新一代医学成像技术,具有功能成像、无损伤和医学图像监护三大突出优势,是一种理想的、具有诱人应用前景的生物信息检测与成像手段。在EIT技术问世之前,传统成像技术在早期临床医疗诊断方面发挥着举足轻重的作用,技术手段主要包括X光、CT等。随着当今电阻抗成像技术的不断深入发展,EIT技术不仅可以实现传统成像技术手段所无法实现的功能,并且具有无创伤、无辐射、低成本等特点,因此EIT技术的研究一直以来都是全球关注的热点。对于我国这样一个人口众多的发展中国家而言,EIT技术的深入研究与不断发展具有更加深远的意义。目前,在国际上美国、英国、德国、法国、瑞典、印度、韩国等三十多个科研小组都在进行EIT技术的研究工作,成功实现了EIT技术由实验室阶段转向临床应用检测阶段,并对EIT技术硬件系统功能多样性进行了相关研究,同时也优化改进了EIT图像重构算法,使得算法重构后的图像包含更多的生理信息以及更能准确地反应生物组织内部的阻抗变化分布情况。在国内,EIT技术起步相对较晚,直到20世纪90年代中期才开始进行电阻抗成像算法以及硬件系统相关方面的研究,但由于EIT技术具有良好的发展 ...
【技术保护点】
1.一种电阻抗成像电极物理模型装置,其特征在于:由激励电流源(1),钛合金电极物理模型(2),信号采集处理单元(3),FPGA处理器(4)以及PC机(5)组成;所述激励电流源(1)生成频率可以控制,幅值大小可以调节的正弦电流信号,并向钛合金电极物理模型(2)注入激励电流,所述钛合金电极物理模型(2)通过FPGA处理器(4)控制驱动,并进行敏感电压信号测量,所获得的敏感电压信号输入至信号采集处理单元(3)进行合理放大、滤波、解调以及AD模数转换处理,并将AD模数转换后得到的电压数据通过串口通信发送至PC机(5)上。
【技术特征摘要】
1.一种电阻抗成像电极物理模型装置,其特征在于:由激励电流源(1),钛合金电极物理模型(2),信号采集处理单元(3),FPGA处理器(4)以及PC机(5)组成;所述激励电流源(1)生成频率可以控制,幅值大小可以调节的正弦电流信号,并向钛合金电极物理模型(2)注入激励电流,所述钛合金电极物理模型(2)通过FPGA处理器(4)控制驱动,并进行敏感电压信号测量,所获得的敏感电压信号输入至信号采集处理单元(3)进行合理放大、滤波、解调以及AD模数转换处理,并将AD模数转换后得到的电压数据通过串口通信发送至PC机(5)上。2.根据权利要求1所述的电阻抗成像电极物理模型装置,其特征在于:所述钛合金电极物理模型(2)由驱动电机、容器、钛合金电极对、连接支架及底座构成;所述容器为呈圆柱状的开口槽,所述驱动电机为两组并通过FPGA处理器控制,分别放置于容器的顶部及底部,二者通过设置于容器一侧的连接支架固定连接,顶部驱动电机的输出轴连接有顶部钛合金电极对,底部驱动电机的输出端连接有底部钛合金电极对,且两组钛合金电极对结构一致,对称分布;所述容器的底部还安装有用于固定整个电机物理模型的底座。3.根据权利要求2所述的电阻抗成像电极物理模型装置,其特征在于:钛合金电极对包括连接杆及其两端的电极片,所述连接杆的中心位置垂直连接有驱动电机的输出轴,且连接杆的长度小于容器的内径,使电极片沿所述容器内部边缘转动。4.根据权利要求3所述的电阻抗成像电极物理...
【专利技术属性】
技术研发人员:戎舟,曹宣,刘瑞兰,程大元,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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