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基于磁感应成像的生物组织测量系统研究

作者：何园丁 Publish: 2007-10-25 Hits:-

【中文题名】

基于磁感应成像的生物组织测量系统研究

【英文题名】

Investigation of Measurement System for Biological Tissue Based on Magnetic Induction Tomography

【学科专业】

电气工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-10-25

【中关键词】

磁感应,非接触,涡流检测,硬件系统,实验,

【英关键词】

Magnetic induction,non-contact,eddy current detecting,hardware system,experiment,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>采用各种新技术的自动检测系统

【论文摘要】

磁感应成像(Magnetic Induction Tomography, MIT)技术,是一种利用电磁检测原理测量生物组织电阻(电导)率的成像技术,是生物电阻抗成像研究的一个分支,对生物体的研究具有重要意义。该技术对成像区域的中心位置有较高的敏感性,在检测人体深层组织时具有较大的意义,除了具有一般EIT技术的优势外,如无创、无损伤、可连续重复使用、设备小型等,在脑部电阻抗检测中具有潜在的优势。因为MIT是利用磁场来测量电导率,磁场可以比较容易的藕合进入颅骨内部,降低高电阻抗的颅骨对测量的影响,因此MIT的非接触的特性使其在区分不同类型的颅内病变时有着重要的应用前景。但是,MIT技术还存在诸多的技术困难,最主要的困难是在极强的初级磁场背景下,难以检测到极弱的次级磁场有用信号。本文系统的介绍了电阻抗成像技术及磁感应成像技术的研究现状和存在不足,对现有几种磁感应成像技术原理做了详细分析。在对这些磁感应成像技术进行比较的基础上,重点论述了本文方案的理论基础。对外施磁场作用下,生物体组织感应涡流产生的磁场信号进行了详细的分析,从理论上论证了该方法的可行性和优越性。本文将研究重点放在硬件设备...

【论文题纲】

中文摘要	3-4
英文摘要	4-7
1 绪论	7-12
1.1 成像模式	7
1.2 功能成像	7-8
1.3 生物组织电导率成像技术	8-10
1.3.1 生物组织电导率成像技术的意义	8
1.3.2 生物组织电导率成像技术的分类	8-9
1.3.3 电阻抗成像技术的发展和存在的技术困难	9-10
1.3.4 提出磁感应成像技术	10
1.4 本课题的研究内容	10-11
1.5 本文内容的结构安排	11-12
2 生物组织磁感应断层成像技术	12-22
2.1 磁感应技术简介	12
2.2 磁感应成像技术的研究意义	12-13
2.3 国内外研究现状	13-14
2.4 磁感应成像的测量模型及理论基础	14-22
2.4.1 单线圈结构系统	14-17
2.4.2 激励线圈与测量线圈位于被测物两侧的系统	17-19
2.4.3 激励线圈和测量线圈被测物同侧的系统	19-22
3 磁感应成像系统方案	22-25
3.1 本课题研究的磁感应成像系统	22
3.2 磁感应成像系统方案的选择	22-24
3.3 系统的结构原理图	24-25
4 磁感应成像系统设计	25-53
4.1 硬件方案	25
4.2 激励源的设计	25-37
4.2.1 电路实现和结构框图	26
4.2.2 信号源	26-31
4.2.3 可调增益电路	31-33
4.2.4 功率放大模块	33-37
4.3 线圈传感器模块	37-40
4.4 基线信号调零模块	40-41
4.5 锁定放大模块	41-48
4.5.1 锁相放大器的工作原理	42-44
4.5.2 锁相放大器分类	44-45
4.5.3 数字锁定放大器的实现	45-48
4.6 系统控制键盘设计	48-51
4.7 电磁兼容设计方案	51-53
4.7.1 接地	51
4.7.2 滤波	51
4.7.3 PCB 板的设计	51-53
5 系统实验及分析	53-59
5.1 相位漂移实验	53-54
5.2 仿真实验	54-59
6 总结与展望	59-61
6.1 本文总结	59
6.2 展望	59-61
致谢	61-62
参考文献	62-66
附录：作者攻读硕士学位期间发表的论文目录	66

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.385907



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