电阻抗成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)是医学影像领域中的一种新技术,其基本原理是通过电极向生物体施加一定频率的安全电流,测得目标区域的边界电压,借助相应的图像重构算法得到生物体的阻抗分布。EIT将生物体组织或器官的阻抗分布作为成像目标,提取与生理和病理相关的生物医学信息,具有无侵入、无辐射、成本低廉等优势。目前,EIT技术在医学上主要用于脑、心脏、呼吸系统的疾病诊断和研究。本课题作为预研性的课题,主要围绕电阻抗成像技术在肺部阻抗发生变化的情况进行研究,主要研究工作和结果如下:(1)对生物医学电阻抗成像技术进行了理论研究,包括生物体组织的电特性及物理模型的建立,EIT数据采集系统的构成,图像重构中的正问题和逆问题研究;(2)完成了应用于肺功能成像的EIT数据采集系统的设计,包括电路设计与仿真、硬件电路搭建与测试;搭建16电极的圆形盐水槽实验模型以及基于MATLAB的正问题和逆问题分析与求解;(3)针对EIT系统设计中存在的问题,设计了基于ARM和DDS(直接数字频率合成)技术的高精度信号发生器,采用第二代电流反馈放大器设计压控电流源,提高了激励信号的精度和稳定性,应用正交序列解调提取与阻抗相关的信息;(4)采用Tikhonov正则化和先验Laplace两种算法实现了图像重构,得到了阻抗分布图像,验证了系统方案的可行性。