數(shù)字化生物電阻抗測量平臺研究.pdf

1、人體組織器官具有獨特的電特性（阻抗、導納、介電常數(shù)等），在新陳代謝過程中出現(xiàn)生理和病理狀態(tài)改變就會引起相應電特性的改變。生物電阻抗技術(ElectricalBioimpedanceTechnology)是利用生物組織與器官的電特性及其變化提取相關信息的無損傷檢測技術。其最大優(yōu)勢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，具有無創(chuàng)、廉價、安全、無毒無害和信息豐富的特點，廣泛應用于心、腦、肺血管及循環(huán)系統(tǒng)功能檢測，腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)和

2、診斷，胃動力學檢測，人體組成成份測定，電阻抗斷層成像(ElectricalImpedanceTomography，EIT)等。
　　 本研究在總結(jié)生物電阻抗技術的研究進展和測量理論發(fā)展的基礎上，針對多頻、復阻抗生物電阻抗測量的要求，研究以FPGA芯片為核心通用型數(shù)字化生物電阻抗測量實驗平臺，具體工作如下：
　　 1、分析生物電阻抗技術的發(fā)展動態(tài)，提出數(shù)字化多頻、復阻抗測量系統(tǒng)這一研究目標，基于FPGA的數(shù)字系統(tǒng)開發(fā)與設計

3、方法，設計實驗平臺的結(jié)構(gòu)框圖，并規(guī)劃各模塊的功能。
　　 2、基于FPGA和DDS技術設計了輸出頻率為6.1KHz～1562.5KHz的數(shù)字信號發(fā)生器，采用改進的Howland電路由THS4021芯片構(gòu)建恒流激勵源，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，當頻率為390.6KHz時輸出阻抗可保持在170KΩ。高質(zhì)量正交解調(diào)和串口通信等模塊。能同時獲取被測阻抗信號的實部和虛