[發明專利]一種非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置及方法有效
| 申請號: | 201210553610.5 | 申請日: | 2012-12-19 |
| 公開(公告)號: | CN103006185A | 公開(公告)日: | 2013-04-03 |
| 發明(設計)人: | 劉銳崗;董秀珍;付峰;尤富生;史學濤;季振宇;王雷;楊濱;徐燦華;代萌;王楠 | 申請(專利權)人: | 中國人民解放軍第四軍醫大學 |
| 主分類號: | A61B5/01 | 分類號: | A61B5/01;A61B5/0205;A61B5/024 |
| 代理公司: | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人: | 汪人和 |
| 地址: | 710032 *** | 國省代碼: | 陜西;61 |
| 權利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 接觸 感應電 阻抗 平面 投影 成像 裝置 方法 | ||
技術領域
本發明屬于電阻抗成像技術領域,涉及一種非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置及方法。
背景技術
電阻抗是物質被動電特性的度量。傳統的電阻抗測量方法是通過與被測對象相接觸的一對電極分別施加激勵信號和測量響應信號,從而計算出電阻抗。利用此基本原理,通過多個位置的激勵測量數據從而形成電阻抗的分布圖像,其典型代表是電阻抗斷層成像和電阻抗平面投影成像。電阻抗斷層成像通過一組貼附在被測對象(如人體)某一斷層表面的電極注入電流/電壓然后測量響應電壓/電流,應用成像算法重建電極所在斷層內部的電阻抗分布圖像。電阻抗平面投影成像則采用分布在同一平面內呈矩陣形式排列的電極陣列為測量電極,通過電極陣列的位置反映對應的被測對象內的電阻抗分布信息。上述方法都是接觸式的電阻抗成像方法。
根據電磁感應原理,處于交變磁場中的容積導體內部會感應出同頻率的交變渦流,而渦流的性質與容積導體的電阻抗分布直接相關。因此,可通過與被測對象非接觸的線圈施加激勵交變磁場,通過另一個線圈測量感應交變渦流的信號,經計算可得出被測對象的電阻抗。根據上述原理,通過在被測對象外部的不同位置分別進行激勵和測量,從而形成磁感應原理的電阻抗成像,其典型代表是磁感應斷層成像。磁感應斷層成像可認為是一種非接觸式的電阻抗斷層成像方法,引起采用了非接觸的傳感器,即線圈,因而在應用上更為便捷。
類似于電極接觸式的電阻抗平面投影成像方法,根據電磁感應原理,也可以構建非接觸式的電阻抗平面投影成像,稱之為磁感應平面投影成像。磁感應平面投影成像采用分布在同一平面內呈矩陣形式排列的線圈陣列為測量線圈,通過線圈陣列的位置反映對應的被測對象內的電阻抗分布信息。這種方法能較好地反映被測對象內不同位置電阻抗分布的差異情況。
申請號為200510042937.6、發明名稱為“非接觸磁感應腦部電導率分布變化的監測方法”的中國專利,公開了一種磁感應映射成像方法。但是,其激勵線圈采用與測量線圈相同的線圈陣列方式,結構較為復雜,多個激勵線圈相互之間的干擾也可能影響測量精度。
發明內容
本發明解決的問題在于提供一種非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置及方法,將激勵線圈與測量線圈分開設置,能夠便于獲得更好的平面投影成像。
本發明是通過以下技術方案來實現:
一種非接觸磁感應電阻抗平面投影成像裝置,包括:
激勵線圈:通入正弦交變電流后,在被測對象周圍產生正弦交變激勵磁場;
控制單元、正弦激勵源模塊、激勵線圈依次相連接,控制正弦交變激勵磁場的產生;
呈矩陣排列的測量線圈陣列:檢測被測對象內部因電磁感應而產生同頻交變渦流引起的磁場信號,
控制單元、AD轉換模塊、感應信號檢測模塊、多路開關/測量線圈陣列依次相連接,控制單元接受被多路開關所選通的測量線圈陣列中的測量線圈所檢測并被轉換得到的信號,遍歷選通測量線圈陣列中的每一個測量線圈后,根據測量線圈所檢測到的信號與其位置形成電阻抗平面投影圖像;
顯示器:顯示控制單元所生成的電阻抗平面投影圖像。
所述的控制單元發出控制指令,使正弦激勵源模塊產生預定頻率、強度的正弦交變信號;
正弦激勵源模塊將所產生的正弦交變信號施加到激勵線圈,使其產生同頻的正弦交變激勵磁場。
所述位于正弦交變激勵磁場中的被測對象,產生與其電阻抗分布相關的正弦交變渦流;
多路開關選通測量線圈陣列中的某一個測量線圈,通過感應信號檢測模塊測量該測量線圈對應的被測對象內部的正弦交變渦流信號;
感應信號檢測模塊將所測量到的正弦交變渦流信號發送給AD轉換模塊,轉為數字測量信號后發送給控制單元。
所述通過多路開關遍歷選通測量線圈陣列中的每一個測量線圈,進行感應信號檢測,并經過AD轉換模塊轉換后送入控制單元后;控制單元根據全部的感應測量信號以及測量線圈陣列的位置關系,應用投影成像算法,計算生成被測對象對應于測量線圈陣列的電阻抗平面投影圖像。
所述的激勵線圈為單個螺線管線圈,單個螺線管線圈與測量線圈陣列分置于被測對象周圍;
或者,所述的激勵線圈為亥姆霍茲線圈,被測對象置于亥姆霍茲線圈內部或者中間,測量線圈陣列置于亥姆霍茲線圈內部。
所述的測量線圈陣列中的測量線圈均相同,并以n×m矩陣形式排列,其中n和m為自然數,且n≧2,m≧2。
所述激勵線圈和測量線圈陣列在被測對象周圍相互平行,或者相互垂直,或者關于被測對象呈一定的角度。
一種非接觸磁感應電阻抗平面投影成像方法,包括以下步驟:
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息,商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中國人民解放軍第四軍醫大學,未經中國人民解放軍第四軍醫大學許可,擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作,請聯系【客服】
本文鏈接:http://www.szxzyx.cn/pat/books/201210553610.5/2.html,轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
- 上一篇:一種可折疊的攜提購物籃
- 下一篇:一種伸縮輪拉桿箱





