[实用新型]EIT实验电阻板模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物医学测量领域，具体涉及EIT实验电阻板模拟装置。

背景技术

电阻抗断层成像技术(Electrical Impedance Tomography)是近年来发展起来的一门新兴技术，相对于目前的层析X-射线摄影法、计算机断层扫描成像（CT）、核磁共振成像（MRI）和超声波诊断技术而言，EIT技术具有能反映生物组织的相关信息，对生物体伤害小，价格低廉等优点。EIT技术显示的是人体的电学特性分布如电导率分布，电容率分布等，根据物体内部组织电特性参数的不同，通过对其表面施加安全激励电流或电压，同时测量物体表面的电压或电流信号来获知物体内部电特性参数的分布，进而重建出反映物体内部结构的图像。

系统的评估往往要求对EIT系统进行验证、校验。EIT系统需要硬件部分和软件部分紧密结合。若修改系统的任何部分都必须通过实验进行验证以确定整个系统的性能是否达到预计的结果。要进行上述的过程中的实验都必须涉及到一些实验装置，一个合适的测试模型可以在设计中提高开发效率，在测试中简化调试步骤，在系统优化中可以简单直观的观察到优化效果。

EIT系统的实验模型根据人体的阻抗分布设计出来，使用均匀的介质理想化了实验环境，能够让实验者准确的对实验过程中遇到的问题进行排查。

在实验研究中，通常使用盐水槽实验装置进行电极系统的实验。盐水槽实验装置是根据实验要求使用绝缘材料制作成相应形状的有底槽，在槽壁内侧安装相应数量的实验电极，电极引线引出槽外并将引线孔密封。使用时桶内加入适当导电率的盐水，将电路连接至槽壁外侧的引线上即可进行实验。该装置受极化及分布参数的影响，实验环境不够理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供EIT实验电阻板模拟装置，解决现有技术中模拟人体的实验装置受外界环境影响，实验环境不够理想的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

EIT实验电阻板模拟装置，包括电阻板，以及设置于该电路板上的电阻网络模型，和与该电阻网络模型电连接的阻抗模型。

进一步地，所述的电阻网络模型包括设置有至少两个接点的电阻网络，设置在相邻接点之间的电阻或控制开关，以及设置在所述接点上用于实现与所述阻抗模型连接的引出端口，所述电阻网络模型通过该引出端口与所述阻抗模型电连接。

再进一步地，所述电阻网络由至少两个同心异径的导线圈构成，所有接点则均匀分布于所有导线圈上，而所述引出端口则设置在最外层导线圈上的接点上；所述电阻网络模型无交叉线路。

更进一步地，所述阻抗模型包括输出端口，与引出端口相连接的连接端口，以及设置于该输出端口与连接端口之间的电阻和与该电阻串联的并联支路；该并联支路由电阻和电容并联构成。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型中的阻抗和分布参数可以人为的进行控制，在实验中即可观测到不同阻抗的成像效果，理想化了实验环境；

（2）本实用新型的设置不存在极化现象，且分布参数较小，实验效果更加准确；

（3）本实用新型的电阻网络模型上设有开关，可根据实际情况，通过开关的关闭和断开来调整电阻网络内部的阻抗变换，能够很好的测试内部阻抗变化对EIT系统的影响；

（4）本实用新型结构简单，操作方便，适合大规模推广应用。

附图说明

图1为本实用新型电阻网络模型的原理图。

图2为本实用新型阻抗模型的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，EIT实验电阻板模拟装置，包括电阻板，以及设置于该电路板上的电阻网络模型，和与该电阻网络模型电连接的阻抗模型。

本实施例将电阻板设为圆盘型，在该电阻板上以圆盘中心为圆心设有7个同心异径的导线圈，在上述7个导线圈上共设有124个接点，圆盘中心同样设有一个接点；具体是从圆盘中心到外部的导线圈上依次设置4、8、16、16、16、32、32个接点，每个导线圈上的接点均匀分布在所位于的导线圈上；本实施例在电阻板上还设有12个控制开关，均匀的设置于从外之内的第二层导线圈、第三层导线圈、第六层导线圈上，且每个导线圈上设置四个控制开关，均位于相邻接点之间，该开关用于调整电阻网络内部的阻抗变换；其余相邻接点之间均设置电阻，且该电阻网络模型无交叉线路；本实施例还设有16个引出端口，且均匀分布在最外层导线圈上的接点上。