行业领域

生物与新医药技术

需求描述

1.服务需求背景:

电阻抗断层成像(ElectricalImpedanceTomography，EIT）是继形态、结构成像之后，近年来出现的新一代无损伤医学成像技术。医学研究表明，人体各组织（器官）具有不同的阻抗特性，而且一些病理现象和生理活动均会引起人体组织阻抗变化。当疾病发生时，相关组织与器官的功能性变化往往要先于器质性病变和其它临床症状，如能在组织与器官结构性变化出现之前，及时检测和确认与疾病相关的组织、器官的功能性变化，对于相关疾病的普查，预防和早期诊断与治疗将是非常有利的。EIT技术就是根据生物组织的电阻抗特性，借助激励电极向被测对象施加微小的交变电流(或电压)信号，测量组织表面的电压(或电流)信号，以所测信号为信息由计算机根据相应的电学断层图像重建算法得出被测对象的电阻抗分布图像。它是将人体组织或器官的生物阻抗的分布和变化以2D/3D图像的形式直观的展现出来，并以此功能图像对组织或器官进行诊断和评价。由于EIT技术相对于目前的CT技术具有无辐射、无损伤、简捷、安全等一系列的优点，在医学临床监护等领域具有广阔的应用前景。

2.服务需求具体内容:

一种基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统，其特征在于：包括激励源模块、采集卡模块、控制器模块，三个模块均通过PXI总线连接，激励源模块通过传感器电极连接人体胸腔，采集卡模块包括信号调理电路和采集卡、数字IO板卡，控制器模块连接人机交互模块。

根据权利要求1所述的基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统，其特征在于：激励源模块包括激励源、激励源调理电路及切换开关，激励源采用NIPXI-5404信号源板卡，能够产生10K—100MHz的正弦信号，根据控制器的指令产生相应频率、相位和幅值的正弦电压，通过调理电路的低通滤波电路滤除高频杂散谱线，再通过调理电路的压控电流源电路把正弦电压转化为正弦电流作为激励源传送到切换开关即多路复用器板卡的公共端，通过传感器电极注入到人体胸腔，正弦电流小于5mA，激励频率为10KHz—10MHz之间进行扫频；压控电流源电路采用Howland电流源，低通滤波电路采用的巴特沃斯二阶低通滤波器。

根据权利要求2所述的基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统，其特征在于：所述切换开关采用两块NIPXI-2501多路复用器开关板卡，一块开关板卡公共端与激励源连接，另一块开关板卡公共端与地连接，该开关板卡具有24个通道，并带有硬件触发器，默认为相邻激励同步测量，通过依次选择相邻电极设定为激励源位置和接地位置，将激励施加到传感器电极阵列上，在被测对象内部建立敏感场分布，传感器电极是由48个独立的心电电极按三层等间距粘贴在人体胸部外围。

根据权利要求1或2所述的基于PXI总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统，其特征在于：所述激励源模块的传感器电极把采集到的电压信号利用采集卡模块的信号调理模块先进行初步放大，再经过可编程增益放大器放大到采集卡即示波器采集适配器所要求的电压范围内，信号调理模块包括预放大和可编程增益放大器，可编程增益放大器由数字IO板卡NI6509控制。

3.具体的服务需求完成后所要达到的标准或效果:

(1)通过计算机用户界面向控制器写命令设定激励电流的初始激励频率、相位、幅值，或者直接使用默认值

(2)信号源板卡根据控制器的指令产生相应频率、相位、幅值的正弦电压，通过滤波电路、压控电流源电路产生交变的正弦电流作为激励源传送到多路复用器板卡的公共端

(3)多路复用器板卡根据程序设定依次选择相邻传感器电极，将激励电流注入人体胸腔内部，形成敏感场

4.发明人

陈晓艳，杨永政，杜萌，黄华芳，杨涛

联系人：宋巍；刘胜斌

联系电话：022-60600153；022-60600161