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电阻抗成像系统的设计
电阻抗成像系统的设计
摘要：介绍了电阻抗成像系统，该系统以PC机作为上位机，用来进行可视化控制、实时
成像显示操作?鸦下位机采用高速单片机，控制电极选通、数据采集及预处理，并与ＰＣ
机进行通讯；采用直接数字频率合成(DDS)技术产生高精度激励信号源，用相敏解调方法
实现高质量数据获取。实验结果表明该系统能达到电阻抗成像（EIT）的性能要求。
关键词：电阻抗成像 直接数字频率合成 相敏解调
电阻抗成像（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ
Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，简称ＥＩＴ）技术是一种新颖的图像重建技术。它根据物体内
部不同物质的导电参数（如电阻率、电容率）不同，通过在物体表面施加电流、电压并
进行测量来获知物体内部导电参数的分布，进而重建出反映物体内部结构的图像。对人
体组织电性能的研究表明，人体内不同组织以及组织处于不同功能状态下具有不同的电
阻抗，即当人体的器官发生局部病变时，病变部位的阻抗必然与其它部位不同。因此，
可以通过阻抗的测量对人体器官的病变进行诊断。ＥＩＴ是通过给人体注入小的安全电
流，再测量体表的电位来重建出人体内部的电阻抗分布的图像的。它的成像机理完全不
同于Ｘ射线、ＣＴ、超声波成像和核磁共振（ＭＲＩ）等。它是一种功能成像，即充分
利用阻抗所携带的丰富的生理和病理信息实现功能成像。电阻抗成像技术具有Ｘ射线、
ＣＴ和ＭＲＩ等技术无法比拟的优点，即对人体检测无创无害，且其成像设备成本低廉
、体积小、操作简便，不要求特殊的工作环境。这些特点使得电阻抗成像技术特别适用
于相关疾病的普查、预防等医学辅助诊断场合。目前，电阻抗成像技术已成为２１世纪
医学成像研究的热点。
１ 系统构成
本系统采用上－下位机的结构，上位机由ＰＣ机担任，进行可视控制、图像实时显示
；下位机由单片机担任负责电极选通切换、数据采集以及与ＰＣ机进行数据通信。这里
单片机
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