MIT低频相位检测单元设计及检测

目的:在脑磁感应成像系统中实现低频高精度相位检测功能.方法:设计了一个频率为200 kHz的相位检测单元,包括可变增益放大器、窄带带通滤波器,并使用了射频锁定放大器SR844.结果:该检测单元的放大倍数为17.7～61.1 dB,相位分辨率为0.02°.对脑神经细胞模型进行了相位检测实验.结论:实验结果证明设计的相位检测单元能检测出正常神经细胞模型产生的相位差,为进一步的脑水肿检测打下了良好的基础.     

影响生物电阻抗断层成像质量的因素

由于成像质量较差,限制了生物电阻抗断层成像技术的临床应用,本文在介绍生物电阻抗断层成像研究概况的基础上,指出了影响成像质量的主要问题是成像过程中的病态性问题,并讨论了形成病态性的主要因素是：（1）驱动测量模式,（2）重构模型;（3）图像重构算法。     

电阻抗断层成像系统及重构算法

对电阻抗断层成像系统（ＥＩＴ）的算法及硬件系统进行了全面的研究,建立了一个基于物理模型的ＥＩＴ系统。系统主要包括模拟人体躯干的物理模型,３２电极衣其信号测量系统,ＰＣ个人计算机,并提出了一种新的图像重构算法,通过对物理模型的测量,用图像重构算法得到 好的成像结果。     

心脏生理学中的分形

分形学是相对于整数维而言的几何学,是研究复杂解剖学分支结构和复杂生理系统动力学过程的有力工具,分形学与心脏生理学的结合,提示了冠状动脉１某些肌肉束、Ｈｉｓ－Ｐｕｒｋｉｎｊｅ网络等的非线性结构;心脏搏劝受自主神经系统控制的非线性动力学特性,为相关心血管疾病的病因分析和诊断提供新的依据。     

收缩时间间期检测心脏功能的微机自动评定

将心脏收缩时间间期的7项指标采用加权建模的方法,用计算机实现了心脏功能的自动化评定。经190例自动化评定与专家人工测算评定的结果对照,二者的符合率为75.8％。     

应用阻抗法测定心脏功能的计算机系统

用计算机采集阻抗、心电、心音信号,自动测算心脏功能的14项指标。阻抗微分信号分为4类,采用人-机对话。对信号进行数字滤波,提高抗干扰能力。临床应用表明计算机测算与人工测算相关性很好。     

人大脑组织复电阻抗频率特性及其等效电路模型

背景电阻抗断层成像技术是对人体施加无伤害的电信号,通过体表测量其响应信号,用一定的重构算法得到人体内部的电阻抗或其变化的分布.在电阻抗断层成像中,各种组织的电阻抗频率特性对于利用电阻抗断层成像技术对病灶进行成像、定位或监测至关重要.目的测量出人脑组织的电阻抗频率特性,并与已知的人体其他生物组织已知谱线和家兔脑组织曲线相比较.设计观察性实验.单位解放军第四军医大学生物医学工程系医学电子工程教研室.对象实验于2000-04/06在解放军第四军医大学生物医学工程系医学电子工程教研室电阻抗断层成像实验室完成.两例人脑组织来自解剖教学用新鲜尸体,死亡时间＜12 h,成年男性.干预分割2个人脑组织共得到15个样本,利用英国Solartron公司频率响应分析仪(1255B),阻抗接口(1294)以及自制的测量盒,采用4电极分别测量出0.1～1×106Hz频率范围内离体脑组织的复电阻抗频率特性.主要观察指标在0.1～1×106Hz频率范围内电阻率频率特性曲线,复电阻抗实部、虚部频率特性曲线,复电阻抗等效电路模型.结果人脑组织电阻率在0.1～100Hz频率范围内约为1 200Ω·cm,在100～1×106Hz频率范围内随着频率的增高而减小至650 Ω·cm.人脑组织复电阻抗实部在0.1～100 Hz频率范围内比较稳定,在100～1×106 H2频率范围内随着频率的增高而减小.人脑组织复电阻抗虚部绝对值的频率特性曲线呈单调上升趋势.结论人脑组织电阻率、复电阻抗实部频率特性曲线与其他生物组织(如肌肉、肝、肾、肺等)的谱线一致.人脑组织复电阻抗虚部绝对值的频率特性曲线同已知的其他动物组织(肌肉、肝、肾等)的复电阻抗虚部频率特性相比不同,但与离体家兔脑组织的曲线一致.脑组织的复电阻抗等效电路模型比已知的生物组织等效电路模型要复杂.     

在体兔脑组织电阻抗频率特性测量及电阻抗断层成像

背景：电阻抗断层成像技术是对人体表施加尤害电信号，体表测量其响应，用重构算法得到人体内部的电阻抗或其变化的分布图像。与现有的CT，MRI等技术相比，电阻抗断层成像技术具有实时性强、费用低廉、便于连续监测和功能成像等优势。目的：在体测量兔脑组织在缺血前后的电阻抗频率特性，并对缺血脑组织进行电阻抗断层成像技术，验证电阻抗断层成像技术对脑功能变化成像的可能性。设计：单一样本实验。单位：解放军第四军医大生物医学工程系医学电子工程教研窜。材料：实验于2001-08／09在解放军第四军医大学生物医学工程系医学电子工程教研室电阻抗断层成像实验室完成。选择成年健康家兔10只用于实验。方法：采用颈总动脉结扎法制造脑缺血动物模型，对缺血前后的脑组织电阻抗特性进行在体测量。利用电阻抗断层成像系统对单侧脑组织供血变化进行成像。主要观察指标：①缺血前后的脑组织在0．1Hz～1MHz频率范围内电阻抗频率特性曲线。②单侧脑组织供血变化电阻抗断层成像结果。结果：1只家兔钻透硬脑膜，9只家兔结果进入分析。①在缺血脑损伤发生后，脑阻抗明显增大，在10Hz以下脑阻抗变化率可达75％，在1kHz～1MHz频率范围脑阻抗变化率约为15％且比较稳定。②初步的动态成像结果显示，脑组织供血变化一侧与其电阻率变化位置相一致。结论：缺血前后脑组织阻抗变化率满足成像要求，可以将其作为一个成像变量。     

人大脑组织复电阻抗频率特性及其等效电路模型

背景：电阻抗断层成像技术是对人体施加无伤害的电信号，通过体表测量其响应信号，用一定的重构算法得到人体内部的电阻抗或其变化的分布。在电阻抗断层成像中，各种组织的电阻抗频率特性对于利用电阻抗断层成像技术对病灶进行成像、定位或监测至关重要。目的：测量出人脑组织的电阻抗频率特性，并与已知的人体其他生物组织已知谱线和家兔脑组织曲线相比较。设计：观察性实验。单位：解放军第四军医大学生物医学工程系医学电子工程教研室。对象：实验于2000-04／06在解放军第四军医大学生物医学工程系医学电子工程教研室电阻抗断层成像实验室完成。两例人脑组织来自解剖教学用新鲜尸体，死亡时间〈12h，成年男性。干预：分割2个人脑组织共得到15个样本，利用英国Solartron公司频率响应分析仪（1255B），阻抗接口（1294）以及自制的测量盒，采用4电极分别测量出0．1～1&;#215;10^6Hz频率范围内离体脑组织的复电阻抗频率特性。主要观察指标：在0．1-1&;#215;10^6Hz频率范围内电阻率频率特性曲线，复电阻抗实部、虚部频率特性曲线，复电阻抗等效电路模型。结果：人脑组织电阻率在0．1-100Hz频率范围内约为1200Ω&;#183;cm，在100-1&;#215;10^6Hz频率范围内随着频率的增高而减小至650Ω&;#183;cm。人脑组织复电阻抗实部在0．1-100Hz频率范围内比较稳定，在100～1&;#215;10^6Hz频率范围内随着频率的增高而减小。人脑组织复电阻抗虚部绝对值的频率特性曲线呈单调上升趋势。结论：人脑组织电阻率、复电阻抗实部频率特性曲线与其他生物组织（如肌肉、肝、肾、肺等）的谱线一致。人脑组织复电阻抗虚部绝对值的频率特性曲线同已知的其他动物组织（肌肉、肝、肾等）的复电阻抗虚部频率特性相比不同，但与离体家兔脑组织的曲线一致。脑组织的复电阻抗等效电路模型比已知的生物组织等效电路模型要复杂。     

电阻抗参数成像数据采集系统中三种电流-电压转换器的比较

目的 寻找一种能在2-380kHz间提供2MΩ以上的等效输出阻抗和０.1％以上精度的电压－电流转换电路（ＶＩＣ）。为电阻抗参数成像数据采集系统的建立打下基础。方法 在分别对单运放ＶＩＣ＝三运放ＶＩＣ和由仪表放大器的成的ＶＩＣ的工作原理进行了分析的基础上，根据各自的要求建立了这３个ＶＩＣ，并在不同频率点进行了测量。结果 在低频端，基于仪表放大器的ＶＩＣ具有极高的输出阻抗和很低的噪声水平，在高频时只有三运放ＶＩＣ性能能接近要求。结论 在电阻抗参数成像数据采集系统中应采用三运放ＶＩＣ。