摘要：为实现可用于临床乳腺普查的电阻抗成像硬件系统,从临床普查角度出发分析硬件系统的设计要求,进行基于平板电极阵列方式的阻抗扫描成像硬件系统设计。建立了一个多频电阻抗扫描硬件系统,经定标电阻网络对系统的性能进行了评估,激励源输出幅值为1.0V时,幅度信噪比为80dB,相位噪声0.005°;相应采集信号幅度信噪比为60dB,相位噪声0.05°。系统可以识别1%的阻抗变化。物理模型实验表明,系统可识别2mm×2mm×2mm的高电导率目标体。硬件系统精度高,模型实验证明本系统满足临床乳腺检测的需要,但要在临床实验中进一步验证。

摘要：设计了一种生物电阻抗测量系统,用于无创测量颅内血肿、水肿引起的电阻抗变化。该系统采用直接数字频率合成技术(DDS)设计高精度、频率可调的正弦激励电流源,采用正交序列数字解调法提取电阻抗的信息,并对解调结果进行软件补偿。所实现的电阻抗测量系统可工作于5～300kHz,在全频率范围内,系统具有80dB以上的共模抑制比(CMRR),对100Ω电阻的相对测量精度达到-90dB。采用颅内注射50μl自体血的方法,建立大鼠颅内出血动物模型,初步的动物实验表明,该系统可以检测到相应的电阻抗变化。

摘要：通过对微波激励热声信号的分析,初步估算出热声信号的幅值和频率范围,确定信号预处理器的设计参数。制作了在通带范围为50 KHz^3 MHz、增益可调范围为55~105 dB、零输入增益为105 dB时输出噪声为1.32V的信号预处理器。讨论了信号消噪提取的方法,结合数字式平均处理后系统可以实现幅值为5μV甚至更小的热声信号的放大提取。结果表明,该预处理器在带宽、增益和噪声三个方面的设计都满足了对热声信号采集的要求。

摘要：作者运用数字信号处理技术和微电子技术实现了高频心电图的自动检测与分析。提出了使用低通微分器自动识别切迹和扭挫的算法，设计了高性能的硬件系统，其增益１０００－１００００倍，输入阻抗＞５ＭΩ，ＣＭＲＲ＞１２０ｄＢ，等效输入噪声＜１μＶ，频率响应０．０５－１ＫＨｚ。对９０例心脏病和３２例冠状动脉造影患者的检测结果表明：其切迹数明显高于对照组（Ｐ＜Ｏ．００１），检测灵敏度为７７．７％，特异性为８２．６％，总符合率为８１．２％。提示高频心电图的检测在临床上有重要意义。

摘要：掌纹识别已被证实为最方便和有效的身份识别方法之一。根据掌纹的性质提出了一种掌纹方向特征提取的新方法,该方法首先利用选取掌纹中最拟合椭圆的方法寻找感兴趣区域,然后利用适应人感官系统的多通道采样式Gabor滤波器进行滤波,并提出用根据掌纹纹理和方向特性动态选取Gabor滤波器参数的方法来设计滤波器。在滤波过程中,从不同分辨率入手,利用不同方向和宽度的滤波器分别对掌纹的主线、褶皱、嵴线进行提取,在极坐标系下用改进的环行方向投影算法计算块能量,并且进行编码。经过模糊C均值聚类方法验证,结果表明,该方法对于掌纹具有很强的识别能力。

摘要：感应电流电阻抗断层成像(ICEIT)是电阻抗断层成像的一个分支。我们设计并实现了一个基于物理模型的32电极高精度ICEIT数据采集硬件系统。提出了一种新的有效抑制电极引线回路中附加感生电动势的方法。通过采用双引线电极和垂直引线技术,使引线回路中的附加感生电动势降低为未采用前的10%,提高了系统的总体精度。对硬件系统的测量结果表明,对测得的数据经1000次叠加后测量精度优于0.5%。采用重建算法对基于物理模型的测量数据进行图像重构,得到了较为理想的成像结果。

摘要：针对低剂量CT成像质量退化问题,将CT投影数据恢复与图像数据恢复巧妙地融合,提出一种投影数据恢复导引的非局部平均(NL-means)低剂量CT重建方法.首先通过非线性Anscombe变换将满足Poisson分布的投影数据转化为Gaussian分布,以便于投影数据噪声的滤除;然后对滤波后的投影数据执行Anscombe逆变换和滤波反投影(FBP)CT图像重建;最后将投影数据滤波后的FBP图像作为先验构建非局部权值矩阵,并将该权值矩阵用于低剂量CT图像的非局部平均成像.仿真和临床实验结果表明,该方法在噪声消除和伪影抑制两方面均有上佳表现.

摘要：本研究自行开发了单片机控制的多通道细胞牵张应力加载仪,控制与真空室相连的真空泵,使真空室内的负压产生周期性变化,使置于真空室上的弹性膜培养板底壁的弹性膜发生变形,对培养于弹性膜上的细胞施加牵张应变,实现对细胞施加周期性拉伸变形的作用。控制系统可以同时进行三通道不同形变率的对比实验,而且体积小,便于携带,形变率、频率可以精确调节,操作简单,可以提供1%～21%范围的形变率,应变频率可在0～0.5Hz范围内可调。系统运行稳定,达到了设计要求,提供了对贴壁生长细胞施加基底膜牵张应力的体外实验方法。

摘要：为适应电阻抗断层成像系统的技术要求,实现了一个改进的基于单个模拟光电耦合器件的双极性光电隔离放大器。测量结果表明,该隔离放大器不仅具有高于800KHz的-3dB全功率带宽,小于50uVRMS的等效输出噪声,在±4V范围内优于0.01%的线性度等特点,且结构简单,并消除了常规方法中因所选用的光电耦合器性能参数的不完全一致而导致的信号失真。

摘要：为了提高磁感应断层成像(MIT)系统性能,设计高性能的脑磁感应断层成像(BMIT)激励源,选择最佳的激励线圈。设计输出可调的大功率激励源电路,用软件ICAP仿真输出正确波形,并制作实现电路。计算设计聚焦式和螺线管式激励线圈,通过磁场测试和神经细胞相位检测实验,得到最佳激励线圈。在一定工作频率下,激励源输出功率可调范围为0.035～31.4W,稳定输出电流峰值大于1A,频率稳定度达10-9,谐波失真小于-51dB。通过比较三种激励线圈磁场,得到圆形螺旋聚焦线圈对细胞相位检测最为有效。该激励源的输出功率可调范围大,频率稳定度高,谐波失真小。采用圆形螺旋聚焦线圈更有利于组织电导率信息的提取。