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电阻抗特性是生物体固有的电学特性,包含了丰富的病理、生理活动等信息。生物体电阻抗信息的检测对疾病的诊断、健康状况的评估等具有重要的意义。电阻抗层析成像(Electrical impedance tomography,简称EIT)是继形态、结构成像之后的新一代的无损伤功能成像方法,是当今生物医学工程学医学成像技术的重要研究课题之一。然而由于电阻抗层析成像的空间分辨率相对较低,在很大程度上限制了其实际应用。混合成像技术利用耦合的物理方式进行图像的重建,使成像的空间分辨率有所提高。超声调制的电阻抗层析成像方法,作为一种新型混合成像方法,通过电场、声场间的耦合增加有效信息量,有望提高传统的电阻抗层析成像的空间分辨率。课题主要以超声调制的电阻抗层析成像技术为背景,以提高EIT成像的空间分辨率为目的,在针对传感器进行优化设计的基础上,搭建了检测声电信号的硬件平台。具体工作可以归纳为以下几方面:(1)针对基于超声调制的EIT进行了电学传感器的优化设计,选取重建图像的分辨率和平均声电信号值的大小作为优化指标,分别对电极个数、电极长度、电极位置、样本槽的大小进行了优化比较。通过比较重建图像的质量和平均声电信号的大小可以得到电极阵列的结构参数对测量和成像结果的影响规律,最后总结出电极阵列结构参数的优化结果,为促进超声调制EIT成像的应用奠定基础。(2)完成了超声调制EIT系统设计,该系统主要包括五个模块:正弦电流源激励模块、超声发射电路模块、超声回波信号检测电路模块、声电信号检测电路模块、USB通讯模块。(3)根据功能实现要求和逻辑设计要求,设计中采用VHDL语言编写了FPGA的内部控制程序,激励部分包括FPGA控制DDS产生正弦电流源激励,以及控制产生方波激励激发超声换能器发射超声波,并且保证超声激励发生在正弦电流源激励的波峰或波谷处,从而保证能测量到相对较大的声电信号值。测量部分包括FPGA控制可编程增益放大器进行增益放大、并控制AD进行数字采样和USB数据传输等。(4)基于已经完成的硬件检测系统以及设计完成的FPGA控制程序对整个检测系统进行了调试,并且进行了相关的实验数据测量,最后对数据结果进行了分析,并对所做工作进行了总结。