【技术实现步骤摘要】
一种电阻抗断层成像数据采集系统及方法
本专利技术属于电阻抗断层成像数据采集
，尤其是涉及一种电阻抗断层成像数据采集系统及方法。
技术介绍
电阻抗断层成像是30多年前专利技术的一种无辐射功能性成像技术，根据生物组织的电阻抗特性来形成人体内的电阻抗断层图，可以对目标电阻率分布的变化进行成像。其原理是根据人体的不同组织具有不同的电阻率且具有不同的电阻抗频率特征这一生物物理原理，通过对人体施加一定模式的安全电流，测量其体表的响应电压的关系，采用重构算法进行人体不同部位的阻抗或其变化分布的新型医学功能性成像。与传统医学成像技术相比，该技术不使用射线或核素，对人体无害。因此，现如今缺少一种电阻抗断层成像数据采集系统及方法，以对测试对象进行电阻抗数据采集并形成电阻抗断层图像，提高电阻抗断层成像数据采集的准确性，也为电阻抗断层图像数据分析提高了准确性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种电阻抗断层成像数据采集系统，其设计合理，实现电阻抗数据采集，为电阻抗断层图像提供准确依据，通过提高电阻抗断层成像数据采集的准确性，也为电阻抗断层图像数据分析提高了准确性。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种电阻抗断层成像数据采集系统，其特征在于：包括电极束缚带和与电极束缚带相接的数据采集装置，所述电极束缚带包括橡胶束缚带、多个沿橡胶束缚带长度方向均布且伸出橡胶束缚带的导电橡胶块和与导电橡胶块连接的金属导电接头，所述橡胶束缚带的一端设置有多个卡孔，所...
【技术保护点】
1.一种电阻抗断层成像数据采集系统，其特征在于：包括电极束缚带和与电极束缚带相接的数据采集装置，所述电极束缚带包括橡胶束缚带(2)、多个沿橡胶束缚带(2)长度方向均布且伸出橡胶束缚带(2)的导电橡胶块(3)和与导电橡胶块(3)连接的金属导电接头(1)，所述橡胶束缚带(2)的一端设置有多个卡孔(5)，所述橡胶束缚带(2)的另一端设置有卡装在卡孔(5)内的卡扣凸起(4)，所述导电橡胶块(3)和金属导电接头(1)的数量相等，且导电橡胶块(3)和金属导电接头(1)的数量均为偶数；/n所述数据采集装置包括电流施加信号模块、接触电阻检测模块、电压采集模块和主控器，所述电流施加信号模块包括第一恒流源(10)、第二恒流源(11)、与第一恒流源(10)和第二恒流源(11)输出端相接的SW0多路选择开关模块(12)，以及与SW0多路选择开关模块(12)相接的SW1多路选择开关模块(13)和SW2多路选择开关模块(14)；/n所述电压采集模块包括第一电压采集模块和第二电压采集模块，所述第一电压采集模块包括SW3多路选择开关模块(20)、SW4多路选择开关模块(21)、与SW3多路选择开关模块(20)和SW4...
【技术特征摘要】
1.一种电阻抗断层成像数据采集系统，其特征在于：包括电极束缚带和与电极束缚带相接的数据采集装置，所述电极束缚带包括橡胶束缚带(2)、多个沿橡胶束缚带(2)长度方向均布且伸出橡胶束缚带(2)的导电橡胶块(3)和与导电橡胶块(3)连接的金属导电接头(1)，所述橡胶束缚带(2)的一端设置有多个卡孔(5)，所述橡胶束缚带(2)的另一端设置有卡装在卡孔(5)内的卡扣凸起(4)，所述导电橡胶块(3)和金属导电接头(1)的数量相等，且导电橡胶块(3)和金属导电接头(1)的数量均为偶数；
所述数据采集装置包括电流施加信号模块、接触电阻检测模块、电压采集模块和主控器，所述电流施加信号模块包括第一恒流源(10)、第二恒流源(11)、与第一恒流源(10)和第二恒流源(11)输出端相接的SW0多路选择开关模块(12)，以及与SW0多路选择开关模块(12)相接的SW1多路选择开关模块(13)和SW2多路选择开关模块(14)；
所述电压采集模块包括第一电压采集模块和第二电压采集模块，所述第一电压采集模块包括SW3多路选择开关模块(20)、SW4多路选择开关模块(21)、与SW3多路选择开关模块(20)和SW4多路选择开关模块(21)输出端相接的第一差分运放器(22)，以及与第一差分运放器(22)依次连接的第一滤波电路(23)、第一增益放大器(24)和第一ADC模块(25)，所述第二电压采集模块包括SW5多路选择开关模块(26)、SW6多路选择开关模块(27)、与SW5多路选择开关模块(26)和SW6多路选择开关模块(27)输出端相接的第二差分运放器(28)，以及与第二差分运放器(28)依次连接的第二滤波电路(29)、第二增益放大器(30)和第二ADC模块(31)，所述第一ADC模块(25)和第二ADC模块(31)的输出端接主控器，所述SW0多路选择开关模块(12)、SW1多路选择开关模块(13)、SW2多路选择开关模块(14)、SW3多路选择开关模块(20)、SW4多路选择开关模块(21)、SW5多路选择开关模块(26)、SW6多路选择开关模块(27)均由主控器进行控制。
2.按照权利要求1所述的一种电阻抗断层成像数据采集系统，其特征在于：所述橡胶束缚带(2)上均布多个供导电橡胶块(3)安装的安装槽，所述导电橡胶块(3)黏贴在安装槽内，所述导电橡胶块(3)的横截面呈等腰梯形，所述导电橡胶块(3)由靠近橡胶束缚带(2)向远离橡胶束缚带(2)方向截面逐渐减少，且所述导电橡胶块(3)的倾斜面与导电橡胶块(3)远离橡胶束缚带(2)的侧面之间的夹角为钝角。
3.按照权利要求1所述的一种电阻抗断层成像数据采集系统，其特征在于：所述金属导电接头(1)包括一体成型的金属柱头(1-1)、金属杆(1-2)和金属导电底片(1-3)，所述金属导电底片(1-3)嵌入导电橡胶块(3)内，所述金属杆(1-2)穿出导电橡胶块(3)和橡胶束缚带(2)，所述金属柱头(1-1)位于金属杆(1-2)的伸出端，且所述金属柱头(1-1)位于橡胶束缚带(2)的外侧面。
4.一种利用如权利要求1所述的系统进行电阻抗断层成像数据采集的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、电极束缚带上导电橡胶块的标示：
步骤101、将电极束缚带上导电橡胶块(3)沿橡胶束缚带(2)的一端至橡胶束缚带(2)的另一端顺序依次标示为第1个导电橡胶块(3)，第2个导电橡胶块(3)，、、、，第i个导电橡胶块(3)，、、、，第n个导电橡胶块(3)，相应的金属导电接头分别为第1个金属导电接头(1)，第2个金属导电接头(1)，、、、，第i个金属导电接头(1)，、、、，第n个金属导电接头(1)；其中，i和n均为正整数，且1≤i≤n，n表示导电橡胶块或者金属导电接头(1)的数量，且n为偶数，且n＝16；
步骤102、将n个金属导电接头(1)中第1个金属导电接头(1)，第3个金属导电接头(1)，、、、，第2e+1个金属导电接头(1)，、、、，第n-1个金属导电接头(1)记作奇数金属导电接头，将n个金属导电接头(1)中第2个金属导电接头(1)，第4个金属导电接头(1)，、、、，第2e个金属导电接头(1)，、、、，第n个金属导电接头(1)记作偶数金属导电接头；其中，e为正整数，且1≤e≤7；
步骤103、将电极束缚带缠绕在测试对象上，并将卡扣凸起(4)卡装在卡孔(5)内；
步骤二、电极束缚带与数据采集装置的连接：
步骤201、将SW1多路选择开关模块(13)的第一输出端至第八输出端通过电极扣导线分别与奇数金属导电接头连接，将SW2多路选择开关模块(14)的第一输出端至第八输出端通过电极扣导线分别与偶数金属导电接头连接；
步骤202、将SW0多路选择开关模块(12)的第一输出端和第三输出端均与SW1多路选择开关模块(13)的输入端连接，将SW0多路选择开关模块(12)的第二输出端和第四输出端均与SW2多路选择开关模块(14)的输入端连接，将SW0多路选择开关模块(12)的第一输入端和第二输入端均与第一恒流源(10)的输出端连接，将SW0多路选择开关模块(12)的第三输入端和第四输入端均与第二恒流源(11)的输出端连接；
步骤203、将SW3多路选择开关模块(20)的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端和第五输入端也通过电极扣导线分别与第1个金属导电接头(1)，第3个金属导电接头(1)，第5个金属导电接头(1)，第7个金属导电接头(1)和第9个金属导电接头(1)连接；
将SW4多路选择开关模块(21)的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端也通过电极扣导线分别与第2个金属导电接头(1)，第4个金属导电接头(1)，第6个金属导电接头(1)和第8个金属导电接头(1)连接；
步骤204、将SW5多路选择开关模块(26)的第一输入端、第二输入端、第三输入端、第四输入端和第五输入端也通过电极扣导线分别与第1个金属导电接头(1)，第9个金属导电接头(1)，第11个金属导电接头(1)，第13个金属导电接头(1)和第15个金属导电接头(1)；
将SW6多路选择开关模块(27)的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端也通过电极扣导线分别与第10个金属导电接头(1)，第12个金属导电接头(1)，第14个金属导电接头(1)和第16个金属导电接头(1)连接；
步骤206、将SW3多路选择开关模块(20)的输出端和SW4多路选择开关模块(21)的输出端依次连接第一差分运放器(22)、第一滤波电路(23)、第一增益放大器(24)和第一ADC模块(25)；
将SW5多路选择开关模块(26)的输出端和SW6多路选择开关模块(27)的输出端也依次连接第二差分运放器(28)、第二滤波电路(29)、第二增益放大器(30)和第二ADC模块(31)；
步骤三、电阻抗数据的采集：
步骤301、第一恒流源(10)输出正电流信号，第二恒流源(11)输出负电流信号，主控器控制SW0多路选择开关模块(12)的第一输入端和第一输出端之间的开关接通，主控器控制SW0多路选择开关模块(12)的第四输入端和第四输出端之间的开关接通，且主控器控制SW1多路选择开关模块(13)的输入端和第一输出端之间的开关接通，主控器控制SW2多路选择开关模块(12)的输入端和第一输出端之间的开关接通，第一恒流源(10)输出正电流信号给第1个金属导电接头(1)施加正电流信号，第二恒流源(11)输出负电流信号给第2个金属导电接头(1)施加负电流信号；
步骤302、在第1个金属导电接头(1)施加正电流信号和第2个金属导电接头(1)施加负电流信号的过程中，主控器控制SW3多路选择开关模块(20)的第二输入端和输出端之间的开关接通，第3个金属导电接头(1)接通，主控器控制SW4多路选择开关模块(21)的第二输入端和输出端之间的开关接通，第4个金属导电接头(1)接通，将第3个金属导电接头(1)对应的第3个导电橡胶块(3)电压信号发送至第一差分运放器(22)和第4个金属导电接头(1)对应的第4个导电橡胶块(3)电压信号发送至第一差分运放器(22)，得到第3个导电橡胶块(3)和第4个导电橡胶块(3)之间的电压差信号，第3个导电橡胶块(3)和第4个导电橡胶块(3)之间的电压差信号依次经过第一滤波电路(23)、第一增益放大器(24)和第一ADC模块(25)，得到第3个导电橡胶块(3)和第4个导电橡胶块(3)之间的电压差
步骤303、按照步骤302所述的方法，依次得到第4个金属导电接头(1)和第5个金属导电接头(1)之间的电压差第5个金属导电接头(1)和第6个金属导电接头(1)之间的电压差、、、，第8个金属导电接头(1)和第9个金属导电接头(1)之间的电压差
步骤304、主控器控制SW5多路选择开关模块(26)的第二输入端和输出端之间的开关接通，第9个金属导电接头(1)接通，主控器控制SW6多路选择开关模块(27)的第一输入端和输出端之间的开关接通，第10个金属导电接头(1)接通，将第9个金属导电接头(1)对应的第9个导电橡胶块(3)电压信号发送至第二差分运放器(28)和第10个金属导电接头(1)对应的第10个导电橡胶块(3)电压信号发送至第二差分运放器(28)，得到第9个导电橡胶块(3)和第10个导电橡胶块(3)之间的电压差信号，第9个导电橡胶块(3)和第10个导电橡胶块(3)之间的电压差信号依次经过第二滤波电路(29)、第二增益放大器(30)和第二ADC模块(31)，得到第9个导电橡胶块(3)和第10个导电橡胶块(3)之间的电压差
步骤305、按照步骤304所述的方法，依次得到第10个金属导电接头(1)和第11个金属导电接头(1)之间的电压差第11个金属导电接头(1)和第12个金属导电接头(1)之间的电压差、、、，第n-1个金属导电接头(...
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