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电阻抗断层成像(Electrical Impedance Tomography, EIT)技术是以人体内部电阻率的分布为目标的重建体内组织图像的技术。它是继形态、结构成像之后,最近十余年才出现的基于生物组织电学特性的、无损的、价格低廉的新一代成像技术。本论文的研究是在国家自然科学基金重点项目“脑内电活动的三维动态成像”和河北省自然科学基金项目“脑内组织电阻抗特性的无损检测与功能成像”的资助下完成的。 本文设计并实现了一个初步的基于物理模型的16电极EIT硬件系统。主要内容如下: (1)设计了恒流源模块、激励测量模式设置模块、信号检测模块及采集模块。恒流源模块工作频率为50KHz、峰峰值电流为1mA。激励测量模式设置模块可实现16电极EIT系统任意测量模式的设置,具有设置灵活性的特点,可适应不同的成像算法。信号检测模块采用仪表放大、程控增益放大、积累检测方式等措施有效地提高了测量系统的信噪比。经试验检测,该系统具有性能稳定、精度高、操作简便等优点。 (2)设计复合电极结构的物理模型,采用反投影算法,实现对不同直径、不同电导率、不同个数的物理模型动态成像,成像结果位置准确,轮廓清晰。 (3)根据EIT技术向多频化发展的趋势,利用直接数字合成(direct digital synthesis, DDS)技术,对上述恒流源模块进行优化设计,优化后的电流源可实现频率在0Hz和2MHz间的动态调节,为硬件系统的发展打下基础。