用于生物电阻抗成像系统的镜像反馈电流源的研究

目的 :针对生物电阻抗成像系统电流源需具备阻抗高、相移小等特点的要求,设计并实现一种高精度激励信号源。方法:基于二代电流传输器原理设计电压控制电流源,增加前级缓冲和直流反馈环节,负载端电路采用镜像反馈电路。结果:实现了激励信号的非接地安全释放,与改良Howland电流源相比,该电流源在1 MHz时输出阻抗可达250 kΩ以上,并具有更好的频率响应。结论:所设计的电流源可以更好地满足生物医学电阻抗成像系统信号源的要求。

电阻抗断层成像系统的非正常连接电极实时检测方法

目的:研究一种适用于电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)系统的多电极非正常连接的实时检测方法,便于及时发现不良电极,减少因电极造成的数据损失,为EIT提供可靠的成像数据。方法:基于正常测量数据的相似性,利用采集的测量数据计算电极的相关系数并加权后循环判断,实现非正常连接电极的检测,并开展物理模型实验和人体实验验证方法的有效性。结果:物理模型实验和人体实验结果表明,该方法能准确地检测出多个脱落电极,并能够有效避免正常电极被误判为非正常连接的情况。结论:该方法是一种有效的非正常电极的实时检测方法。

王仁和桂林渔鼓唱腔起腔手法初探

渔鼓作为一种在特殊地域中使用的民间说唱曲种,与地方文化和谐共生,桂林渔鼓是广西渔鼓的一个流派,流行于桂北一带,以桂林方言演唱为基础的一种民间说唱艺术形式。其中王仁和大师的各种不同结构的创腔手法、丰富和发展了传统的演唱形式,大家喜闻乐见。他是桂林渔鼓的开拓者和创新者。本文就其他不同结构的唱腔起腔手法进行了分析研究,为广大渔鼓曲艺爱好者提供素材,为声乐学习者对民族民间音乐文化的研究提供借鉴。

适用于穿戴式EIT系统的3种Howland电流源电路性能对比研究

目的:对比标准Howland电流源电路、带缓冲反馈的Howland电流源电路和桥式Howland电流源电路在穿戴式电阻抗测量要求下的性能差异,为选择出一种更加适合于穿戴式电阻抗成像(electrical impedance tomography,EIT)系统的电流源电路提供参考。方法:在对3种电流源电路结构进行分析对比的基础上,利用Multisim仿真软件对3种电流源电路的输出阻抗、恒流特性以及动态输出范围进行仿真分析,结合课题组设计的穿戴式EIT系统进行实测分析并与仿真结果进行对比。结果:仿真实验中,桥式Howland电流源电路在输出阻抗、恒流特性以及动态输出范围3个方面都明显优于标准Howland电流源电路和带缓冲反馈的Howland电流源电路,当施加50 kHz的激励信号时,桥式Howland电流源电路的输出阻抗可以达到6 MΩ以上;带缓冲反馈的Howland电流源电路的动态输出范围大于标准Howland电流源电路,而输出阻抗和恒流特性不如标准Howland电流源电路,这与电路分析的结果一致。实际电路测量中,桥式Howland电流源电路的恒流特性优于标准Howland电流源电路和带缓冲反馈的Howland电流源电路,输出阻抗大于标准Howland电流源电路和带缓冲反馈的Howland电流源电路,50 kHz输出阻抗实测能达到800 kΩ。结论:相对于其他2种电流源电路,桥式Howland电流源电路更加适合应用于穿戴式EIT系统。

一种颅脑EIT中多路电极/头皮接触阻抗的同步测量方法研究

目的 :研究一种用于颅脑电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,EIT)中多路电极/头皮接触阻抗的同步测量方法,为探索接触阻抗对成像的影响及其抑制方法提供支撑。方法:为系统引入一路参考电极,放置于被监测者的颈后部或头顶。在边界电压信号采集间隙,采用二电极法依次测量每一路成像电极与参考电极之间的阻抗值,以此分析多路接触阻抗的特性。并在已有颅脑EIT硬件系统的基础上进行改进,添加多路接触阻抗同步测量模块。结果:定标板测试结果表明,该模块测量误差小于1‰,10 h内测量结果的最大相对波动小于1‰。初步人体测试结果表明,该方法具备获取16路接触阻抗的空间一致性及时间稳定性信息的能力。结论:该方法具有较高的测量精度及稳定性,可满足颅脑EIT中多路接触阻抗信号的同步测量需求。

临床颅脑EIT原始电压测量信号干扰预处理

目的针对颅脑电阻抗断层成像临床应用中,由于测量电极与皮肤之间的接触状态不断变化导致接触阻抗和电极极化电位的改变,从而引起原始电压测量信号变化的问题。本文提出了一种效率高、性能出色的干扰预处理方法。方法利用对照实验分析了临床与理想环境下的数据差异,发现临床环境下的干扰普遍符合特定的模式,提出了线性噪声模型。为了恢复原始电压测量信号,本文设计了具有数据正则项的目标函数并利用梯度下降法进行优化。结果临床实验结果表明该算法可以有效地滤除干扰影响。结论相比于处理解调后的数据,进行原始电压测量信号干扰预处理可以有效地从根源控制数据质量,进而更好地辅助大量临床数据的分析工作。