[發明專利]應用于電阻抗斷層成像的電流源應用系統及其實現方法

無效

• 申請號: 201210188720.6
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102688040A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 徐現紅;余華章;戴濤;吳梓敬;費智勝
• 申請（專利權）人: 思瀾科技（成都）有限公司
• 主分類號: A61B5/053
• 分類號: A61B5/053
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 成實

技術領域

本發明涉及一種電流源應用系統，具體地說，是涉及一種應用于電阻抗斷層成像的電流源應用系統及其實現方法。

背景技術

電阻抗斷層成像是一種無損無害的新型成像技術，其通過檢測電極間的電壓差來探測待測體內部的阻抗分布，從而在結構上和功能上反映各生物組織的生物特性，具有成本低、體積小、對早期癌灶敏感、數據采集和成像速度較高等優點，可用于對患者進行長時間的實時、動態監測，具有廣泛的醫學應用前景。

影響電阻抗斷層成像質量的因素包括硬件激勵源的穩定性和數據采集系統的準確性以及成像算法的可靠性?，F在電阻抗斷層成像技術領域主要使用交流恒流源作為硬件激勵源，但是電阻抗斷層成像系統中的交流恒流源由于受到電子元件寄生電容、電路板走線雜散電容、有源電子器件輸入/輸出對地電容、電流輸出線纜分布電容等多方面的影響（本專利將上述影響因素統稱為電流輸出通道上的等效對地電容，用C_S表示），實際注入成像目標體的電流與交流恒流源的理想輸出電流有一定偏差，并且該電流容易隨著負載阻抗的變化產生非線性的變化，從而引起成像目標體上電壓分布與理想狀態的電壓分布產生偏差，進而導致采集系統采集的數據失真，甚至造成成像失敗。

為了降低數據采集的失真率，提高成像效果，需要降低交流恒流源輸出通道的等效對地電容C_S。傳統的處理手段有縮短電路板走線和輸出電纜，采用同軸電纜輸出電流來降低對地電容，但是其臨床效果有限；為了消除模擬開關的影響，傳統設計也有采用多個并行電流源輸出，每個激勵通道采用獨立的電流源，以消除單個電流源通過模擬開關在不同激勵通道之間切換帶入的負面影響，但這樣的處理方式增加了系統的復雜度和系統成本，尤其是難以保證多個激勵源之間的一致性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種應用于電阻抗斷層成像的電流源應用系統及其實現方法，解決現有技術中交流恒流源的電流輸出通道上存在的等效對地電容使得注入成像目標體的電流與交流恒流源的理想輸出電流出現偏差，進而引起成像目標體上電壓分布與理想狀態的電壓分布產生偏差，最終導致采集系統采集的數據失真，甚至造成成像失敗的問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

應用于電阻抗斷層成像的電流源應用系統，包括電流源，和通過電流源輸出通道與該電流源連通的負載，該電流源輸出通道上具有與該負載相并聯的等效對地電容C_S，所述等效對地電容C_S還并聯有用于降低理想輸出電流注入成像目標體的偏差的補償電感L_com，且該等效對地電容C_S與補償電感L_com的并聯等效阻抗為：R_eq＝jωL_com/(1-ω²L_comC_s)。

如果所述電流源為雙極性電流源，相應地，電流源輸出通道也為兩個，且其中一個通道上具有等效對地電容C_S2，另一個上則具有等效對地電容C_S3；補償電感也為兩個，其中一個為補償電感另一個為補償電感且該雙極性電流源分別通過所述的兩個電流源輸出通道與負載相連，同時，等效對地電容C_S2與補償電感并聯，等效對地電容C_S3與補償電感并聯。

具體地說，所述電流源輸出通道至少為印制板走線、電流輸出電纜、接插件、電流流經的有源器件中的任意一種；所述補償電感至少為普通模擬電感、模擬可調電感、數字可調電感、具備電感特性的電路模塊中的任意一種；所述等效對地電容至少為電子元件寄生電容、電路板走線雜散電容、有源電子器件輸入/輸出對地電容、電流輸出線纜分布電容中的任意一種。

以上述硬件系統為基礎，本發明提供的上述應用系統的實現方法包括以下步驟：

(1)通過電流源輸出通道連通電流源與負載；

(2)設位于電流源輸出通道上的所有電容為等效對地電容C_S，在該等效對地電容C_S兩端并聯補償電感L_com，則等效對地電容C_S與補償電感L_com的并聯等效阻抗為R_eq＝jωL_com/(1-ω²L_comC_s)；