128电极电阻抗断层成像数据采集系统设计.pdfVIP

2010年第29卷 第9期 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 83 128电极 电阻抗断层成像数据采‘集系统设计 赵立平，陈香才 (郑州大学 物理工程学院，河南 郑州 450001) 摘 要：以实现旋转电极法电阻抗断层成像数据采集 自动化为 目的，设计开发了一种基于NIOSII处理 器、拥有 128个电极的旋转电极法电阻抗断层成像数据采集系统。进行了数据采集实验，在 Pc机上获得 了采集结果，验证了系统的可靠性。 关键词：电阻抗断层成像；旋转电极；NIOSII处理器 中图分类号：R318 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2010)09-0083-03 Design ofelectricalimpedancetomographydataacquisition system basedon 128electrodes ZHAO Li—ping．CHEN Xiang-cai (SchoolofPhysicalEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhon450001，China) Abstract：In ordertoachieve the purpose ofautomation ofdataacquisition ofrotating electrode electrical impedancetomography，the 128 electrodesrotatingelectrodeelectrical impedance tomography dataacquisition system basedon NIOSIIprocessorisdesigned．Dataacquisitionexperimentiscarried outandthe resultsis collectedonthecomputer，thereliabilityofthedesignisverified． Keywords：electricalimpedancetomography(EIT)；rotatingelectrode；NIOSIIprocessor 0 引 言 场的实际电流(电压)路径与均匀介质电场假设的电流(电 电阻抗断层成像 (electricalimpedancetomography，EIT) 压)路径不重合的问题。为了避开边沿电场分析的复杂 是生物电阻抗成像技术中的一种，是新一代更为有效的无 性 ，采用测量激励电极电流的方法来获取测量数据，该方法 损伤功能成像技术，是当今医学成像领域的重要研究课题 易于分析出非均匀介质电场边界电极电流与均匀介质电场 之一。EIT通过排列在人体体表周围的电极 ，给人体施加 分布之间的影响关系 J，进而修正非均匀介质电场的电流 小的安全驱动电流 (电压)，在体外测量响应电压 (电流)， 路径 ，使沿电流路径重构成像的方法趋于简单。 进而重构人体相应层面电阻率分布的断层图像。EIT不使 本文设计了具有 128个电极的旋转电极法EIT数据采 用核素或射线 ，对人体无害，操作简便，成像速度快 ，成本低 集系统。NIOSII软核处理器作为系统核心，实现快速复杂 廉，因而，在对病人进行长期、连续监护和医疗普查中具有 的电极旋转控制与数据采集，并将采集 的数据传输到 Pc 十分重要的意义。 机中。该系统配合 PC机中相应的图象重构算法，可进行 EIT技术 目前存在的主要问题是成像分辨率较低，根 旋转电极法EIT实验。 本原因在于成像过程中的病态性。决定病态性及其程度的