生物電阻抗成像同時多頻激勵下測量信號提取方法研究.pdf

1、同時多頻生物電阻抗成像技術(shù)(Multi-frequency-one-time Bioelcetrical Impedance Tomography，簡稱MFOT-BEIT)依據(jù)生物各組織、器官具有不同阻抗且對不同激勵頻率敏感性不同的原理，通過體表激勵電極注入微小的安全混頻激勵電流，同時檢測組織表面的電壓，利用所測得信號計算出組織或器官在同時多頻激勵下的復阻抗信息并進行圖像重建，通過計算重建圖像特征參數(shù)來區(qū)分不同組織（器官）或同一組織（器

2、官）所處不同生理、病理狀態(tài)。
　　 MFOT-BEIT是目前國內(nèi)外生物信息檢測領(lǐng)域的研究熱點之一，提取同時多頻激勵下的復阻抗信息是MFOT-BEIT的一個關(guān)鍵技術(shù)，對其研究具有重要的理論和應(yīng)用價值。本文對同時多頻激勵信號產(chǎn)生方法和同時多頻信號激勵下阻抗信息提取方法進行了初步探討。
　　 在前人工作的基礎(chǔ)上，主要完成了以下工作:
　　 1.對多頻生物電阻抗測量系統(tǒng)中的激勵信號產(chǎn)生方法及阻抗提取方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀作

3、了較全面的介紹，并介紹了生物電阻抗測量系統(tǒng)的測量原理。
　　 2、對基于Walsh函數(shù)的同時多頻激勵信號產(chǎn)生的原理、頻譜特性進行了分析，提出了一種基于Hadamard序的離散Walsh函數(shù)產(chǎn)生同時多頻激勵信號的方法，該方法在理論上可以產(chǎn)生具有m個（m為奇數(shù)）主諧波分量的多頻信號。本文根據(jù)實際測量要求，在FPGA上實現(xiàn)了具有七個主諧波分量的同時多頻混合信號。
　　 3.對同時多頻激勵模式下的生物電阻抗信息提取方法進行了初步

4、研究。根據(jù)同時多頻信號能量主要集中在不同頻點主諧波上的特點，提出了一種基于不同頻點主諧波的阻抗信息提取方法。該算法的思路是先對多頻測量信號進行FFT變換，根據(jù)多頻信號構(gòu)成的階數(shù)，只提取相同階數(shù)對應(yīng)頻點主諧波的阻抗幅值和相位信息。仿真結(jié)果表明，所提算法是可行的。
　　 4.針對FFT算法應(yīng)用在同時多頻復阻抗信息提取中因?qū)?shù)據(jù)的非整周期采樣所帶來的測量誤差的不足，采用FFT結(jié)合全相位FFT(APFFT)的方法來提取測量信號的復阻抗信