基于仿体模型的乳腺EIT系统研究

论文摘要

Henderson和Webster于1978年首次发表了阻抗图像。到目前为止,电阻抗成像技术的研究历史已经有三十多年了,但至今仍然是比较前沿的课题,还有很多问题有待于进一步研究,比如求解方程中的病态性和硬件系统的精度不高等等。电阻抗成像技术是一种功能性、无伤害的成像技术,并且可以长时间对病人临床监护。本文在全面分析、研究了国内外乳腺EIT检测技术发展动态和存在问题的基础上,针对乳腺EIT监测系统实用化应用技术进行研究。针对乳腺仿体模型做了大量实验分析和成像研究,进一步对乳腺电阻抗成像技术的临床应用奠定基础。本文针对乳腺电阻抗成像技术做了进一步研究,主要工作内容如下:(1)设计了一个初步的用于乳腺检测的96通道的三层电阻抗成像硬件系统,并采用两片单片机作为控制部分。(2)设计了一个三层的每层16个电极的乳腺仿体模型。(3)针对三维仿体模型做了四面体剖分。(4)基于仿体模型做了大量实验,分析不同阻抗特性分布下的定位能力和分辨率。(5)初步研究针对乳腺仿体模型的等位面反投影算法的任意切面成像方法,并用matlab软件对三维成像方法做了初步仿真。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1-1 电阻抗成像技术简介
• 1-1-1 电阻抗成像的基本原理
• 1-1-2 电阻抗成像技术的国内外发展现状
• 1-2 乳腺电阻抗成像技术
• 1-2-1 乳腺电阻抗成像背景
• 1-2-2 乳腺组织电特性
• 1-2-3 乳腺检测技术
• 1-3 课题主要研究内容
• 第二章 电阻抗成像硬件系统整体方案设计
• 2-1 硬件系统模块化设计
• 2-2 恒流源设计
• 2-2-1 正弦信号发生器设计
• 2-2-2 低通滤波电路设计
• 2-2-3 电压控制电流源电路设计
• 2-2-4 恒流源内阻抗分析
• 2-3 激励测量选通模块设计
• 2-3-1 激励测量选通模块整体框图
• 2-3-2 激励选通和测量选通电路设计
• 2-4 信号处理模块设计
• 2-4-1 信号放大电路设计
• 2-4-2 MAX275 低通滤波器设计
• 2-4-3 乘法解调模块设计
• 2-4-4 AD 转换模块设计
• 2-5 本章小结
• 第三章 人体乳腺仿体模型设计及成像实验
• 3-1 乳腺仿体模型的设计
• 3-2 通道一致性测试
• 3-3 仿体模型的电阻抗成像实验
• 3-3-1 单个目标的成像实验
• 3-3-2 多个目标的成像实验
• 3-3-3 实验总结
• 3-4 基于三维乳腺模型的等位面反投影成像方法初步研究
• 3-5 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢