數(shù)字化生物電阻抗測(cè)量平臺(tái)研究.pdf

1、人體組織器官具有獨(dú)特的電特性（阻抗、導(dǎo)納、介電常數(shù)等），在新陳代謝過(guò)程中出現(xiàn)生理和病理狀態(tài)改變就會(huì)引起相應(yīng)電特性的改變。生物電阻抗技術(shù)(ElectricalBioimpedanceTechnology)是利用生物組織與器官的電特性及其變化提取相關(guān)信息的無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)。其最大優(yōu)勢(shì)在于提取與人體生理病理狀態(tài)相聯(lián)系的功能性或前瞻性信息，具有無(wú)創(chuàng)、廉價(jià)、安全、無(wú)毒無(wú)害和信息豐富的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于心、腦、肺血管及循環(huán)系統(tǒng)功能檢測(cè)，腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)和

2、診斷，胃動(dòng)力學(xué)檢測(cè)，人體組成成份測(cè)定，電阻抗斷層成像(ElectricalImpedanceTomography，EIT)等。
　　 本研究在總結(jié)生物電阻抗技術(shù)的研究進(jìn)展和測(cè)量理論發(fā)展的基礎(chǔ)上，針對(duì)多頻、復(fù)阻抗生物電阻抗測(cè)量的要求，研究以FPGA芯片為核心通用型數(shù)字化生物電阻抗測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，具體工作如下：
　　 1、分析生物電阻抗技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，提出數(shù)字化多頻、復(fù)阻抗測(cè)量系統(tǒng)這一研究目標(biāo)，基于FPGA的數(shù)字系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)

3、方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)框圖，并規(guī)劃各模塊的功能。
　　 2、基于FPGA和DDS技術(shù)設(shè)計(jì)了輸出頻率為6.1KHz～1562.5KHz的數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，采用改進(jìn)的Howland電路由THS4021芯片構(gòu)建恒流激勵(lì)源，其輸出阻抗有較好的頻率穩(wěn)定性，在6.1KHz～97.7KHz的范圍內(nèi)輸出阻抗維持在200KΩ附近，當(dāng)頻率為390.6KHz時(shí)輸出阻抗可保持在170KΩ。高質(zhì)量正交解調(diào)和串口通信等模塊。能同時(shí)獲取被測(cè)阻抗信號(hào)的實(shí)部和虛