發(fā)布時(shí)間：2017-10-12 09:29

  本文關(guān)鍵詞：乳腺三維電阻抗成像硬件系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 三維電阻抗成像 電極陣列 乳腺檢測(cè) 激勵(lì)測(cè)量選通 數(shù)字正交解調(diào)

【摘要】：隨著現(xiàn)有的先進(jìn)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展,其中包括超聲成像、斷層掃描成像(CT)和核磁共振成像等,電阻抗成像技術(shù)也不斷受到國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注,在腸胃與食管功能成像、肺功能成像、心臟功能成像以及腫瘤檢測(cè)等方面有著深入的臨床研究。電阻抗斷層成像能夠在相關(guān)組織或器官發(fā)生功能性病變的時(shí)候,就能夠提取出病變組織或器官與正常組織和器官之間的電特性差別,對(duì)于相關(guān)疾病的普查、預(yù)防和早期治療具有重要意義。 而近年來,受環(huán)境污染、生活方式、飲食習(xí)慣、工作壓力等因素影響,乳腺疾病的發(fā)生率呈上升趨勢(shì)。乳腺癌已經(jīng)排在女性惡性腫瘤發(fā)病率第一位,其預(yù)防、診斷和治療方法都值得關(guān)注。三維電阻抗斷層成像技術(shù)不僅應(yīng)用到肺部、心臟和胃部疾病診斷等方面,而且應(yīng)用到乳腺腫瘤檢測(cè)中。而對(duì)于乳腺部位的檢測(cè),只需要研究皮膚下淺層區(qū)域的電導(dǎo)率分布,多層閉合電極結(jié)構(gòu)已經(jīng)不適用,因此我們?cè)O(shè)計(jì)一種新型的由163個(gè)電極排列而成的平面圓盤電極系統(tǒng)。 本論文在研究國(guó)內(nèi)外三維EIT研究現(xiàn)狀和臨床應(yīng)用進(jìn)展的基礎(chǔ)上,利用實(shí)驗(yàn)室已有的數(shù)字化EIT研究平臺(tái),設(shè)計(jì)了一個(gè)初步實(shí)現(xiàn)乳腺檢測(cè)的三維電阻抗成像系統(tǒng),具體工作如下： 1、旨在實(shí)現(xiàn)乳腺三維成像這一研究目標(biāo),基于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖,并規(guī)劃各主要模塊的功能。 2、在原有的數(shù)字EIT系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對(duì)乳腺部位的檢測(cè),設(shè)計(jì)一種新型的電極系統(tǒng)。該電極系統(tǒng)由163個(gè)電極排列而成,各個(gè)電極都垂直于電極盤并形成一個(gè)平面陣列,電極陣列按等邊三角形拓?fù)渑帕?每個(gè)電極周圍等角等距離分布著6個(gè)相同電極(圓盤中心電極以及邊緣若干電極除外)。背電極結(jié)構(gòu)為復(fù)合電極,由兩個(gè)同心圓構(gòu)成。本文的系統(tǒng)采用四電極法測(cè)量,每次激勵(lì)時(shí)電流從電極陣列的一個(gè)電極流入,背電極流出,測(cè)量電極陣列其他每個(gè)電極與內(nèi)圓的電壓。 3、針對(duì)測(cè)量模式,設(shè)計(jì)了激勵(lì)測(cè)量選通模塊,該模塊由24片8選1的ADG608和2片32選1的ADG732共同組成。24片ADG608是激勵(lì)測(cè)量選通共用,它們分別與兩片ADG732連接,一片ADG732用于激勵(lì)選通,另一片ADG732用于測(cè)量選通。 4、采用FPGA作為中央控制單元,還設(shè)計(jì)了激勵(lì)源模塊、信號(hào)處理模塊、解調(diào)模塊以及USB數(shù)據(jù)傳輸。 最后對(duì)研究工作進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)今后進(jìn)一步研究提出了建議。
【關(guān)鍵詞】：三維電阻抗成像 電極陣列 乳腺檢測(cè) 激勵(lì)測(cè)量選通 數(shù)字正交解調(diào)
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R310
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 電阻抗斷層成像10-11
• 1.2 生物組織的電特性11-12
• 1.3 電阻抗斷層成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 EIT的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 臨床應(yīng)用的進(jìn)展13-16
• 1.3.3 成像方式16-17
• 1.4 本論文的研究目的和研究意義17-18
• 1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)18-20
• 第二章 三維電阻抗斷層成像技術(shù)20-30
• 2.1 基本原理簡(jiǎn)介20-21
• 2.2 正問題和逆問題21-22
• 2.3 幾種成像模型和算法22-27
• 2.3.1 全電極模型23-24
• 2.3.2 Gap 模型24
• 2.3.3 三維各向異性成像算法24-26
• 2.3.4 3D反投影重建26-27
• 2.4 三維電阻抗成像激勵(lì)測(cè)量模式和評(píng)價(jià)方法27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 三維EIT硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)30-53
• 3.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)30
• 3.2 中央控制單元30-32
• 3.3 DDS恒流源模塊設(shè)計(jì)32-36
• 3.3.1 正弦信號(hào)發(fā)生器32-33
• 3.3.2 DDS主要技術(shù)指標(biāo)33-34
• 3.3.3 壓控電流源34-35
• 3.3.4 恒流源性能指標(biāo)35-36
• 3.4 電極陣列36-39
• 3.4.1 電極的選取36-37
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)電極的設(shè)計(jì)37-39
• 3.5 激勵(lì)測(cè)量選通設(shè)計(jì)39-42
• 3.6 信號(hào)處理電路42-52
• 3.6.1 前置放大電路設(shè)計(jì)43-46
• 3.6.2 A/D 轉(zhuǎn)換46-48
• 3.6.3 數(shù)據(jù)解調(diào)48-51
• 3.6.4 數(shù)據(jù)傳輸51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第四章 總結(jié)與展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 參加的研究課題和發(fā)表的論文58-59
• 致謝59-60
• 綜述60-67
• 參考文獻(xiàn)66-67

【參考文獻(xiàn)】

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2 徐桂芝;基于EIT技術(shù)的腦內(nèi)電特性與功能成像研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2002年

3 付峰;生物組織復(fù)電阻抗頻譜測(cè)量及電阻抗斷層成像系統(tǒng)的研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);1999年

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本文編號(hào)：1017943