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用于标定EIT设备的阻抗测量方法、装置、介质及设备制造方法及图纸

技术编号:40334353 阅读:12 留言:0更新日期:2024-02-09 14:24
本申请属于生物电阻抗断层成像技术领域,特别是涉及一种用于标定EIT设备的阻抗测量方法、装置、介质及设备,通过将多个相同阻值的电阻首尾相连,将其中一个电阻两端与恒电流源连接以将首尾相连的多个电阻分为第一支路及第二支路,测量得到的第二支路中待测电阻实际电压值,利用第一支路与第二支路电路关系计算得到第二支路中待测电阻理论电压值,根据实际电压值与理论电压值来计算阻抗精度,通过多轮驱动中的多个阻抗精度计算得到EIT设备的阻抗精度,不仅可以评估采集设备的采样精度并进行校准,还可以评估每轮测量的测量效果,大大提升了标定准确性,准确的标定后的数据采集系统保证了产品生产的一致性,保障了不同设备间成像的一致性。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于生物电阻抗断层成像,特别是涉及一种用于标定eit设备的阻抗测量方法、装置、介质及设备。


技术介绍

1、生物电阻抗断层成像(electrical impedance tomography,eit):生物电阻抗断层成像,是一种非侵入性的医学成像类型,基本原理是在被测量目标组织表面施加安全激励电流(电压)信号,同时测量目标组织表面的电压(电流)信号,由所测的信号采用图像重构算法得到被检测组织内的阻抗(或阻抗变化)图像分布。

2、在电阻抗成像过程中,由于电流在体内的非线性分布特性,图像重构过程具有严重的病态性,测量数据的微小扰动就有可能导致较大的重构误差,因而要求数据采集系统具有极高的测量精度。因此,准确的标定数据采集系统非常有必要。

3、现有技术一般使用导电的均匀介质(如水)模型来校准电阻抗测量系统,但是由于水的电气参数时刻非线性变化,以及电极片与水的接触方式也会影响电气参数,水模型不适合用于准确标定电阻抗测量系统,用水模型来标定电阻抗测量精度,不够准确。

4、因此,寻找适配的用于标定eit设备的阻抗测量方式,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、基于此,有必要提出一种用于标定eit设备的阻抗测量方法、装置、介质及设备,旨在解决现有技术中标定电阻抗测量精度不够准确的问题。

2、第一方面,本申请提供一种用于标定eit设备的阻抗测量方法,包括:

3、将多个电阻首尾闭环连接,将恒电流源接在目标电阻两端,得到第一支路及第二支路,所述第一支路中连接有所述目标电阻,所述第二支路中连接有除开所述目标电阻后余下的各个电阻,多个电阻的阻值均相同;

4、利用所述恒电流源通过相邻注入法驱动所述第一支路及所述第二支路;

5、测量第二支路中与目标电阻至少间隔一个电阻的待测电阻的电压,得到各个待测电阻实际电压值;

6、测量第一支路中目标电阻的两端电压,得到目标电阻电压值;

7、根据目标电阻电压值及第二支路中电阻数量计算所述待测电阻的理论电压值,得到各个待测电阻理论电压值;

8、基于待测电阻实际电压值及待测电阻理论电压值计算在此轮驱动中对应电阻的阻抗精度;

9、重复将恒电流源依次接在其他电阻上,以作为下一轮驱动中的目标电阻,测量得到每一轮测量中的待测电阻实际电压值;并重复计算得到每一轮驱动中待测电阻理论电压值;并重复计算对应电阻的阻抗精度;直至得到多轮驱动中的多个阻抗精度;

10、根据多轮驱动中的多个阻抗精度计算得到eit设备的阻抗精度。

11、在其中一个实施例中,所述将多个电阻首尾闭环连接,将恒电流源接在目标电阻两端,得到第一支路及第二支路,所述第一支路中连接有所述目标电阻,所述第二支路中连接有除开所述目标电阻后余下的各个电阻,多个电阻的阻值均相同;

12、利用所述恒电流源通过相邻注入法驱动所述第一支路及所述第二支路;

13、包括:

14、多个电阻数量为8n个,n为正整数,将第一电阻、第二电阻、第三电阻、……及第8n电阻依次首尾闭环连接;

15、在其中一轮驱动中,将恒电流源接在第一电阻两端,第一电阻作为所述目标电阻,第一支路中连接有第一电阻,第二支路中连接有第二电阻、第三电阻、……及第8n电阻;

16、通过恒电流源向第一支路及第二支路注入电流驱动,以用于测量待测电阻实际电压值。

17、在其中一个实施例中,所述根据目标电阻电压值及第二支路中电阻数量计算所述待测电阻的理论电压值,得到各个待测电阻理论电压值;包括:

18、获取目标电阻电压值,所述目标电阻电压值通过电压表测出,得到第一支路电压;

19、依据第一支路与第二支路并联、多个电阻阻值相同根据电压、电阻及电流关系得到待测电阻电压值与目标电阻电压值之间的关系式;根据所述待测电阻电压值与目标电阻电压值之间的关系式根据第二支路中电阻数量计算得到待测电阻理论电压值。

20、在其中一个实施例中,所述基于待测电阻实际电压值及待测电阻理论电压值计算在此轮驱动中对应电阻的阻抗精度;包括:

21、利用如下公式计算在此轮驱动对应电阻的阻抗精度:

22、

23、其中,表示第n轮驱动下第i电阻的阻抗精度;表示第n轮驱动下第i电阻的实际电压值;表示第n轮驱动下第i电阻理论电压值。

24、在其中一个实施例中,所述根据多轮驱动中的多个阻抗精度计算得到eit设备的阻抗精度;包括:

25、根据每轮驱动下测量得到的待测电阻实际电压值及计算得到的待测电阻理论电压值,分别计算对应电阻在每轮驱动中的阻抗精度,得到多个阻抗精度值;

26、计算多个阻抗精度值的平均值,得到eit设备的阻抗精度。

27、在其中一个实施例中,所述根据所述待测电阻电压值与目标电阻电压值之间的关系式根据第二支路中电阻数量计算得到待测电阻理论电压值,包括:

28、利用如下关系式计算待测电阻理论电压值:

29、

30、其中,vn表示第n轮驱动中目标电阻电压值。

31、在其中一个实施例中,还包括:

32、通过多路模拟开关切换与恒电流源连接的目标电阻。

33、第二方面,本申请提供一种用于标定eit设备的阻抗测量模块,包括:

34、分支模块,用于将多个电阻首尾闭环连接,将恒电流源接在目标电阻两端,得到第一支路及第二支路,所述第一支路中连接有所述目标电阻,所述第二支路中连接有除开所述目标电阻后余下的各个电阻,多个电阻的阻值均相同;

35、驱动模块,用于利用所述恒电流源通过相邻注入法驱动所述第一支路及所述第二支路;

36、测量待测电阻电压模块,用于测量第二支路中与目标电阻至少间隔一个电阻的待测电阻的电压,得到各个待测电阻实际电压值;

37、测量目标电阻电压模块,用于测量第一支路中目标电阻的两端电压,得到目标电阻电压值;

38、第一计算模块,用于根据目标电阻电压值及第二支路中电阻数量计算所述待测电阻的理论电压值,得到各个待测电阻理论电压值;

39、第二计算模块,用于基于待测电阻实际电压值及待测电阻理论电压值计算在此轮驱动中对应电阻的阻抗精度;

40、重复将恒电流源依次接在其他电阻上,以作为下一轮驱动中的目标电阻,测量得到每一轮测量中的待测电阻实际电压值;并重复计算得到每一轮驱动中待测电阻理论电压值;并重复计算对应电阻的阻抗精度;直至得到多轮驱动中的多个阻抗精度;

41、根据多轮驱动中的多个阻抗精度计算得到eit设备的阻抗精度。

42、第三方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如第一方面中任一项所述的方法的步骤。

43、第四方面,本申请提供一种eit设备,包本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于标定EIT设备的阻抗测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于标定EIT设备的阻抗测量方法,其特征在于,所述将多个电阻首尾闭环连接,将恒电流源接在目标电阻两端,得到第一支路及第二支路,所述第一支路中连接有所述目标电阻,所述第二支路中连接有除开所述目标电阻后余下的各个电阻,多个电阻的阻值均相同;

3.根据权利要求2所述的用于标定EIT设备的阻抗测量方法,其特征在于,所述根据目标电阻电压值及第二支路中电阻数量计算所述待测电阻的理论电压值,得到各个待测电阻理论电压值;包括:

4.根据权利要求2所述的用于标定EIT设备的阻抗测量方法,其特征在于,所述基于待测电阻实际电压值及待测电阻理论电压值计算在此轮驱动中对应电阻的阻抗精度;包括:

5.根据权利要求4所述的用于标定EIT设备的阻抗测量方法,其特征在于,所述根据多轮驱动中的多个阻抗精度计算得到EIT设备的阻抗精度;包括:

6.根据权利要求3所述的用于标定EIT设备的阻抗测量方法,其特征在于,所述根据所述待测电阻电压值与目标电阻电压值之间的关系式根据第二支路中电阻数量计算得到待测电阻理论电压值,包括:

7.根据权利要求1所述的用于标定EIT设备的阻抗测量方法,其特征在于,还包括:

8.用于标定EIT设备的阻抗测量模块,其特征在于,包括:

9.计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

10.一种EIT设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.用于标定eit设备的阻抗测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于标定eit设备的阻抗测量方法,其特征在于,所述将多个电阻首尾闭环连接,将恒电流源接在目标电阻两端,得到第一支路及第二支路,所述第一支路中连接有所述目标电阻,所述第二支路中连接有除开所述目标电阻后余下的各个电阻,多个电阻的阻值均相同;

3.根据权利要求2所述的用于标定eit设备的阻抗测量方法,其特征在于,所述根据目标电阻电压值及第二支路中电阻数量计算所述待测电阻的理论电压值,得到各个待测电阻理论电压值;包括:

4.根据权利要求2所述的用于标定eit设备的阻抗测量方法,其特征在于,所述基于待测电阻实际电压值及待测电阻理论电压值计算在此轮驱动中对应电阻的阻抗精度;包括:

5.根据权利要求4所述的用于标定eit设备的阻抗测量方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡耀天陈进
申请(专利权)人:上海融易迈医疗健康科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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