一种适用于运动状态下的电阻抗成像电极与系统技术方案

本发明专利技术公开一种适用于运动状态下的电阻抗成像电极与系统，包括测试电极模块、信号选通器、测试信号发生器、控制器、测试信号采集器，以及信息处理器；其中测试电极模块通过测试数据线连接信号选通器，信号选通器通过激励总线连接测试信号发生器，通过控制总线连接控制器，通过采集总线连接测试信号采集器，柔性纤维压阻材料阻值能够随着压力、扭曲程度变化而改变，通过监测其电阻值的变化，可以监测由其制备的电极的位置等状态的变化情况，易于制备、导电性较好、适应压力，扭曲变化的灵敏度较高。本发明专利技术同时设计了一套时序测量流程，用于在EIT系统中同时实现EIT技术所需要的待测场域阻抗信息的采集与补充的电极扭曲状态信息的采集。

An Electrical Impedance Imaging Electrode and System for Motion

The invention discloses an electrical impedance imaging electrode and system suitable for moving state, including a test electrode module, a signal gating device, a test signal generator, a controller, a test signal acquisition device and an information processor. The test electrode module connects a signal gating device through a test data line, and the signal gating device connects a test signal generator through an excitation bus. The resistance of flexible fiber piezoresistive material can change with the change of pressure and distortion degree. By monitoring the change of resistance value, the position of the prepared electrode can be monitored. It is easy to prepare, has good conductivity, adapts to pressure and has high sensitivity to distortion change. At the same time, the invention also designs a set of sequential measurement flow, which is used to collect impedance information of the field to be measured and supplementary information of electrode distortion state in EIT system at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于运动状态下的电阻抗成像电极与系统
本专利技术涉及一种电阻抗成像(EIT，ElectricalImpedanceTomography)系统的设计方案，特别是涉及一种适用于运动状态下的电阻抗成像电极与系统。
技术介绍
电阻抗层析成像技术(EIT)是具有功能成像，无损伤，无辐射，低成本和成像速度快等优势的新兴医学成像技术。EIT可以利用功能成像体现出人体组织的生理，病理等信息。生物电阻抗成像的概念最早在1978年由JohnG.Webster提出。DavidC.Barber和BrianH.Brown是最早开展将EIT应用在人体电导率分布检测。在此后的几十年中，EIT作为一种具有诱人应用前景的医学成像技术，已成为当前科学研究的热点领域之一。目前，EIT技术已在理论，硬件设计,图像重建算大取得了较大的进展，已有不少研究针对明确的临床应用点：肺部呼吸监测成像、腹部脏器功能成像，乳腺癌检测成像,脑部检测成像。在目前面向人体器官的EIT技术的研究过程中，当前的研究工作主要集中在图像重建技术，器官生物电信号的提取和分析技术，然而，电极作为整个系统的核心部件之一，在其产品化过程并最终被作为临床医本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于运动状态下的电阻抗成像测试系统，其特征在于，包括测试电极模块、信号选通器、测试信号发生器、控制器、测试信号采集器，以及信息处理器；其中测试电极模块通过测试数据线连接信号选通器，信号选通器通过激励总线连接测试信号发生器，通过控制总线连接控制器，通过采集总线连接测试信号采集器，并且将总线信号分配到测试电极模块，测试信号采集器通过数据总线连接信息处理器。所述的测试电极模块包括电极，所述电极为柔性压阻材料，电极采用紧密的排布方式。

【技术特征摘要】
1.一种适用于运动状态下的电阻抗成像测试系统，其特征在于，包括测试电极模块、信号选通器、测试信号发生器、控制器、测试信号采集器，以及信息处理器；其中测试电极模块通过测试数据线连接信号选通器，信号选通器通过激励总线连接测试信号发生器，通过控制总线连接控制器，通过采集总线连接测试信号采集器，并且将总线信号分配到测试电极模块，测试信号采集器通过数据总线连接信息处理器。所述的测试电极模块包括电极，所述电极为柔性压阻材料，电极采用紧密的排布方式。2.如权利要求1所述的一种适用于运动状态下的电阻抗成像系统，其特征在于，还包括电极间的弹性连接段，优选的，电极的长度与弹性连接带之间的长度比例大于3:1。3.如权利要求1-2所述的一种适用于运动状态下的电阻抗成像系统，其特征在于，电极连接方式为：包括导电体和数据测量线，所述导电体，数据测量线与电极连接，数据测量线包括用于测试压阻变化信号的激励信号线Ya、Xa，用于测试压阻变化信号的数据采集线Yb、Xb，测试场域电阻并用于EIT成像的阻抗信息的测试激励信号线A，测试场域电阻并用于EIT成像的阻抗信息的测试采集信号线B。4.如权利要求1-3所述的一种适用于运动状态下的电阻抗成像系统，其特征在于，各电极上的数据测量线均接入信号选通器，并由可编程控制器控制与测试信号源、信号采集器选通。其中信号选通器分为多路选通器Xa、多路选通器Xb、多路选通器Ya、多路选通器Yb、多路选通器A、多路选通器B六个模块，以上六个模块分别管理选通6个数据测试线的信号接通。其中多路选通器Xa、Ya分别由可编程控制器的CtrXa、CtrYa信号控制，在测试周期的不同测试时间里选通各电极的Xa，Ya信号线与测试信号源的压阻材料测试信号或接地(参考电平)。其中多路选通器Xb、Yb分别由可编程控制器的CtrXb、CtrYb信号控制，在测试周期的不同测试时间里选通各电极的Xb，Yb信号线与信号采集器的压阻材料采集模块或接地(参考电平)。其中多路选通器A、B分别受可编程控制器CtrA、CtrB信号控制，将各电极的A信号线与测试信号源的阻抗成像测量信号选通。B信号线与信号采集器的阻抗成像数据采集模块选通。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种适用于运动状态下的电阻抗成像系统进行电阻抗成像的方法，其特征在于，包括如下步骤：((1)输入测试电极数，并确定测试周期，启动测量；(2)电极测试：系统进入第1个电极监测周期，在该周期里，控制器通过CtrXa、CtrYa控制多路选通器选通1Xa、1Ya与压阻信号测试源，通过CtrXb、CtrYb控制多路选通器选通1Xb、1Yb与压阻信号采集器，其他多路选通器的输入输出通道处于悬空状态；(3)阻抗信息测量：系统进入第1个阻抗信息测量周期，在这个周期里，控制器通过CtrXa、CtrYa、Ct...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙江涛，徐立军，陆方皞，田文斌，高硕，梁小凤，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11