CN108577838A - 多通道电阻抗断层成像电路及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了多通道电阻抗断层成像电路及系统，涉及医疗器械技术领域，其中，该多通道电阻抗断层成像电路包括：中央处理器、电流激励模块、激励保障模块、测量模块和后端处理模块，在使用过程中，电流激励模块在接收到中央处理器发出的探测信号后，向测量模块中的任意两个测试电极发出电流信号，激励保障模块用来将电流信号调整到恒定值，根据恒定值生成激励电流信号，这样，其余测试电极在激励电流信号作用下产生多路激励电压信号，直到所有测试电极都接收到激励电流信号为止，每个后端处理模块对与之相连的测试电极产生的激励电压信号进行放大和转化后生成转化结果信号，以传送给中央处理器成像，提高了成像的效率和精度。

Description

多通道电阻抗断层成像电路及系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及多通道电阻抗断层成像电路及系统。

背景技术

生物电阻抗断层成像技术是一种新型医学功能成像技术，它的原理是在人体表面敷设探测用电极，并在电极上施加一个微弱的电流，之后，测得其他电极上的电压值，根据电压与电流之间的关系重构出人体内部电阻抗值或者电阻抗的变化值。由于，在该方法实施过程中未使用核素或射线，因此，对人体无害，可以多次测量重复使用，加之其成本较低，不要求特殊的工作环境，因此，生物电阻抗断层成像技术是一种理想的、具有广阔应用前景的医学成像技术。

但是，在传统的生物电阻抗断层成像装置中，通常只有四个输入输出开关组成，即发射部分有两个输出开关；检测部分有两个输入开关。由于，生物电阻抗断层成像装置中的电极个数较多，上述多个电极中的信号无法同时经过发射部分和检测部分的开关，因此，上述方法只能对缓慢的变化过程进行实时监测，虽然成像仍具有功能性，但却限制了其应用范围。以具有16个测试电极的生物电阻抗断层成像装置为例，当有2个电极作为激励信号的时候，另外的电极(例如14个)两两相邻的电压都需要获取，然后改变激励电极对，把所有的电极对(对称或相邻)循环一遍之后，测得几百个数据，根据这几百个数据，反演出电极所确定的平面的电阻抗分布。现有的装置中通常只有一个放大器，因而，难以满足高速测量以及测量精度的要求。

综上，目前关于传统的生物电阻抗断层成像装置测试缓慢精度较低的问题，尚无有效的解决办法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供了多通道电阻抗断层成像电路及系统，通过设置中央处理器、电流激励模块、激励保障模块、测量模块和后端处理模块，尤其是与每个测试电极独立连接的后端处理模块，提高了信号传输的速度，进而保障了成像的效率和精度。

第一方面，本发明实施例提供了多通道电阻抗断层成像电路，包括：中央处理器、电流激励模块、激励保障模块、测量模块和后端处理模块，其中，所述后端处理模块的个数为多个；

所述中央处理器、所述激励保障模块、所述电流激励模块、所述测量模块和每个所述后端处理模块依次相连，且，每个所述后端处理模块均和所述中央处理器相连，其中，所述测量模块包括多个测试电极，多个所述测试电极均匀排布在一个平面内，且，每个所述测试电极均与一个所述后端处理模块相连；

所述电流激励模块，用于在接收到所述中央处理器发出的探测信号后，向所述测量模块中的任意两个所述测试电极发出电流信号，直到所有的所述测试电极都接收到所述电流信号为止；

所述激励保障模块，用于将所述电流信号调整到恒定值，根据所述恒定值生成激励电流信号；

其余所述测试电极，用于在所述激励电流信号的作用下产生多路激励电压信号；

每个所述后端处理模块，用于对与之相连的所述测试电极产生的所述激励电压信号进行放大和转化后生成转化结果信号，以传送给所述中央处理器进行成像。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，每个所述后端处理模块中均包括依次相连的检测选择开关、前置放大器、带通滤波器、对数放大器和A/D数字转换器；

所述检测选择开关，用于连通与所述测试电极相连的所述前置放大器；

所述前置放大器，用于对所述激励电压信号进行线性放大，得到第一放大电压信号；

所述带通滤波器，用于对所述第一放大电压信号进行滤波，得到带通电压信号；

所述对数放大器，用于对所述带通电压信号进行对数放大，得到第二放大电压信号；

所述A/D数字转换器，用于对所述第二放大电压信号进行模数转化，得到数字电压信号。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，多个所述检测选择开关均与所述中央处理器相连；

多个所述检测选择开关，均用于在接收到所述中央处理器的回传信号后连通其余所述测试电极和所述前置放大器之间的连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，每个所述后端处理模块中还包括第一校准电阻；

所述第一校准电阻的一端与相邻的所述后端处理模块中的所述第一校准电阻相连，直到所有所述后端处理模块中的所述第一校准电阻依次连接成环形，所述第一校准电阻的另一端与所述检测选择开关相连；

所述第一校准电阻，用于在所述中央处理器向所述检测选择开关发出第一校准信号的激励下产生第一电压；

所述中央处理器，用于将测得的所述第一电压与第一标准电压之间的差值记作第一测量误差信号。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，每个所述后端处理模块中还包括第二校准电阻，其中，所述第二校准电阻与所述第一校准电阻的阻值不同；

所述第二校准电阻的一端与相邻的所述后端处理模块中的所述第二校准电阻相连，直到所有所述后端处理模块中的所述第二校准电阻依次连接成环形，所述第二校准电阻的另一端与所述检测选择开关相连；

所述第二校准电阻，用于在所述中央处理器向所述检测选择开关发出第二校准信号的激励下产生第二电压；

所述中央处理器，用于将测得的所述第二电压与第二标准电压之间的差值记作第二测量误差信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电流激励模块包括依次相连的电流源发生器、激励放大器和激励选择开关，且，所述激励选择开关与所述中央处理器相连；

所述电流源发生器，用于在接收到所述中央处理器发出的探测信号后生成激励电流；

所述激励放大器，用于对所述激励电流进行放大，得到所述激励电流信号；

所述激励选择开关，用于在所述中央处理器的控制下连通任意两个所述测试电极与所述激励放大器之间的连接。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述激励选择开关的个数为两个，且，两个所述激励选择开关串联，其中一个所述激励选择开关接地；

未接地的所述激励选择开关，用于在向任意两个所述测试电极发出激励电流信号的过程中，对所述其余所述测试电极进行一级隔离；

接地的所述激励选择开关，用于在向任意两个所述测试电极发出激励电流信号的过程中，对所述其余所述测试电极进行二级隔离。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述激励保障模块包括反馈检测电阻、反馈放大器和反馈模数转换器；

所述激励放大器和所述激励选择开关均与所述反馈放大器的输入端相连，所述反馈检测电阻并联在所述反馈放大器的输入端上，所述反馈放大器和所述反馈模数转换器相连，所述反馈模数转换器与所述中央处理器相连；

所述反馈检测电阻，用于在所述激励电流信号的作用下产生反馈压降；

所述反馈放大器，用于对所述反馈压降进行放大；

所述反馈模数转换器，用于将放大后的所述反馈压降转换成数字压降；

所述中央处理器，用于在判定所述数字压降小于预设的恒定值时，增大所述探测信号，以增大所述激励电流的大小。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述测试电极的个数为偶数个。

第二方面，本发明实施例提供了多通道电阻抗断层成像系统，包括：上位机和上述任一项所述的多通道电阻抗断层成像电路；

所述上位机和所述多通道电阻抗断层成像电路通过USB线连接或者无线连接；

所述上位机，用于对所述多通道电阻抗断层成像电路的工作状态进行实时监视。

本发明实施例提供的多通道电阻抗断层成像电路及系统，其中，该多通道电阻抗断层成像电路包括：中央处理器、电流激励模块、测量模块和后端处理模块，在该多通道电阻抗断层成像电路中，后端处理模块的个数为多个，上述中央处理器、电流激励模块、测量模块和每个后端处理模块依次相连，并且，每个后端处理模块均和中央处理器相连，即多个后端处理模块都独立与中央处理器相连以形成多个信号回传到中央处理器的通道，上述测量模块包括多个测试电极，并且，多个测试电极均匀排布在一个平面内，其中的每个测试电极均与一个后端处理模块相连，在使用过程中，电流激励模块用于在接收到中央处理器发出的探测信号后，向测量模块中的任意两个测试电极发出激励电流信号，从而开启测试过程，其余测试电极用于在激励电流信号的作用下产生多路激励电压信号，即被测试体在被上述激励电流信号刺激后产生的激励电压信号，之后，每个后端处理模块用于对与之相连的测试电极产生的激励电压信号进行放大处理和模数转化后生成转化结果信号，以传送给中央处理器进行成像处理，通过上述处理过程，实现了单个测试电极和单独的后端处理模块相连，并进行工作的效果，这样，测试过程中的多个测试电极就能够同时将测得的激励电流信号回传给中央处理器进行处理，与现有的处理方式相比，该多通道电阻抗断层成像电路能够实现高速度和高精度的信号处理过程，进而提升了测试的效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的多通道电阻抗断层成像电路的连接图；

图2示出了本发明实施例所提供的多通道电阻抗断层成像电路的连接示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的多通道电阻抗断层成像系统的结构连接图。

图标：1-中央处理器；2-电流激励模块；3-激励保障模块；4-测量模块；5-后端处理模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在现有的生物电阻抗断层成像装置中，通常，只在发射部分设置两个输出开关，用来向测试电极发送激励信号；检测部分设置两个输入开关，用来将对激励信号产生反应的回传信号(例如，激励电压信号等)逐个返回给处理器。由于，生物电阻抗断层成像装置中的电极个数较多，上述多个电极中的信号无法同时经过发射部分和检测部分的开关，只能一一传送，这样，导致检测的速度较慢，测试精度也无法保障，虽然成像仍具有功能性，但却限制了其应用范围。

基于此，本发明实施例提供了多通道电阻抗断层成像电路及系统，下面通过实施例进行描述。

实施例1

参见图1和图2，本实施例提出的多通道电阻抗断层成像电路具体包括：中央处理器1、电流激励模块2、激励保障模块3、测量模块4和后端处理模块5，在此需要进行说明的是，后端处理模块的个数为多个，通过设置多个后端处理模块，使得与测试模块相连的回传通道之间两两独立，每个独立的后端处理模块用来处理一个测试过程中的回传信号，当有多个测试信号同时产生时，即可通过上述各个测试模块同时回传给中央处理器进一步处理。

下面具体介绍下上述各个模块之间的连接关系：上述中央处理器、激励保障模块、电流激励模块、测量模块和每个后端处理模块依次相连，并且，每个后端处理模块均和中央处理器相连，其中，测量模块包括多个测试电极，多个测试电极均匀排布在一个平面内，并且，每个测试电极均与一个后端处理模块相连，需要进行说明的是，上述测量模块中包括多个测试电极，通常，测试电极的个数为偶数个，以方便任选其中两个作为输入用的电极，在本实施例中，测试电极的个数为16个。在使用时，为了保障测试信号能够均匀分布，多个测试电极均匀排布在一个平面内，每个测试电极均与一个后端处理模块相连，这样，一个测试电极和一个后端处理模块连接成独立的回传通道。

在测试开启后，电流激励模块用于在接收到中央处理器发出的探测信号后，向测量模块中的任意两个测试电极发出电流信号。这里，中央处理器向测量模块发出探测信号是促使测量模块中电流信号的产生，即以此开启测试过程。激励保障模块用于将电流信号调整到恒定值，根据恒定值生成激励电流信号，即通过恒定值的设置来保障激励电流信号的大小。由于，测量模块中包括有多个测试电极，并且，每个测试电极的作用相同，每个测试电极所处的位置也相同。这样，在测试过程中，可任选其中任意两个测试电极来作为接收激励电流信号的测试电极，为了检测信号尽可能均匀，通常选择两个对端的测试电极。通常，激励信号为单一正弦波，以获得测量的高灵敏度；或有限多个正弦波的叠加波形，以测量目标的频率特性，与方波等电流信号相比，正弦波激励电流信号的变化较平稳，能够提高测量灵敏度。上述测试过程中所有的任意两个测试电极都接收到激励电流信号为止算一个测试过程，通常使用时，会重复进行上述测试过程(至少两次)，再将每次测试的结果做一个线性拟合即可。

这样，其余测试电极用于在激励电流信号的作用下产生多路激励电压信号，在测试者接收到上述激励电流信号后，会在测试电极所在的部位产生反应，并在放置在该部位的其余测试电极上产生多路激励电压信号，即一个测试电极上产生一路激励电压信号。

之后，在每个后端处理模块接收到激励电压信号后，每个后端处理模块对与之相连的测试电极产生的激励电压信号同时进行放大和转化后相应的生成多个转化结果信号，并传送给中央处理器进行成像。由于，多个后端处理模块的设置，能够对多路激励电压信号进行并行处理，从而提升了对激励电压信号进行放大和转化的处理能力。

在该多通道电阻抗断层成像电路中，每个后端处理模块中均包括依次相连的检测选择开关、前置放大器、带通滤波器、对数放大器和A/D数字转换器，检测选择开关连通与测试电极相连的前置放大器，即在电路未使用前，检测选择开关与前置放大器之间呈断开状态，并且，多个检测选择开关均与中央处理器相连，在该电路使用时，多个检测选择开关均用于在接收到中央处理器的回传信号后连通其余测试电极和前置放大器之间的连接，以形成测试电极和前置放大器之间的一一连接关系。通常，回传信号是由中央处理器在发出探测信号后延迟一段时间后产生的，具体的一段时间的长短可根据电路的具体情况进行灵活设定。

上述前置放大器用来对激励电压信号进行线性放大，得到第一放大电压信号，以确保反馈回来的激励电压信号的完整性。之后，用带通滤波器对第一放大电压信号进行滤波，得到带通电压信号，通过带通滤波器的使用，有效削减了激励电压信号波形中的较低频部分和较高频部分，原因在于，较低频部分和较高频部分掺杂的干扰比较多，通过带通滤波能获取到更多有效部分。之后，用对数放大器对带通电压信号进行对数放大，得到第二放大电压信号，传统的设计都是可变增益的线性放大器，由于电阻抗成像信号的马鞍形对数分布，采用对数放大器能够对有效信号更高分辨率的测量。而少量的大信号仍然可以保证相对分辨率。对数放大器可以对小信号提供比较大的增益；而对大信号提供比较小的增益。在本实施例中，由于靠近激励端的测试电极可能获得大约激励电压信号的一半的检测信号。而距离激励端较远的测试电极获得的信号呈指数衰减。对数放大器将远离激励端的激励电压信号进行更大增益的放大，从而大大提高了信号的分辨率。在获取到上述激励电压信号后，运用A/D数字转换器对第二放大电压信号进行模数转化，得到数字电压信号，以便中央处理器对数字电压信号进一步处理。

由于，电路中的电子元器件等在不同的制造工艺下制作出来的参数会与标准参数不同，而且，电子元器件之间的连接关系也会影响传输参数的准确性。鉴于加在测试电极上的激励电流信号比较微弱，为了降低电路本身对测试过程的影响，降低运用A/D数字转换器进行转换过程中的误差。上述每个后端处理模块中还包括第一校准电阻，第一校准电阻的一端与相邻的后端处理模块中的第一校准电阻相连，直到所有后端处理模块中的第一校准电阻依次连接成环形，继续以测试电极的个数为16个为例，就是第1个检测选择开关连接的第一校准电阻与临近的第2个检测选择开关的第一校准电阻连接，以此类推，第16个检测选择开关的第1个检测选择开关的第一校准电阻与第1检测选择开关的第一校准电阻连接，第一校准电阻的另一端与检测选择开关相连，在使用过程中，第一校准电阻用于在中央处理器向检测选择开关发出第一校准信号的激励下产生第一电压，中央处理器用于将测得的第一电压与第一标准电压之间的差值记作第一测量误差信号。

由于，电路对激励信号的响应通常是线性变化的，而不是固定值。因此，每个后端处理模块中还包括第二校准电阻，需要进行说明的是，第二校准电阻与第一校准电阻的阻值不同，即通过不同的阻值的电阻来衡量其误差，第二校准电阻的一端与相邻的后端处理模块中的第二校准电阻相连，直到所有后端处理模块中的第二校准电阻依次连接成环形，第二校准电阻的另一端与检测选择开关相连，在使用过程中，第二校准电阻能够在中央处理器向检测选择开关发出第二校准信号的激励下产生第二电压，中央处理器将测得的第二电压与第二标准电压之间的差值记作第二测量误差信号。

并且，中央处理器根据上述第一测量误差信号和第二测量误差信号计算上述模数转换回路(该模数转换回路为包括A/D数字转换器、第一校准电阻和第二校准电阻的电路)的干扰值，例如，在中央处理器向检测选择开关发出第一校准信号的激励(例如，1mA电流)下产生第一电压，假设，1mA在1k欧姆电阻下是Vr1＝1V，而实际测量值是Vad1＝1.08V；电阻100欧姆产生Vr2＝0.1V，而实际测量值是Vad2＝0.11V；带入方程Vad＝a*Vr+b；计算出a＝(Vad1-Vad2)/(Vr1-Vr2)＝1.078；b＝1.08-1.078*1＝0.002；Vad＝1.078*V+0.002，实际电压V＝(Vad-0.002)/1.078，这样测量就更精确了。另外，需要进行说明的是，实际实施时是进行两次测量，并通过两次测量的结果做一个一次线性拟合来确定最终的测量误差。

此外，在本实施例中电流激励模块包括依次相连的电流源发生器、激励放大器和激励选择开关，并且，激励选择开关与中央处理器相连，在实施过程中，电流源发生器在接收到中央处理器发出的探测信号后生成激励电流，这里采用电流源发生器作为探测信号发生器，能够保证在测试过程中电流的稳定性，避免了其余电子元器件对测试中用的电流的影响。之后，激励放大器用于对激励电流进行放大，得到激励电流信号，以保证有足够大的电流到达人体进行测试。并且，激励选择开关在中央处理器的控制下连通任意两个测试电极与激励放大器之间的连接。通过激励选择开关的设置能够有效的响应中央处理器的控制，并从上述16个测试电极中选出两个来进行测试。

此外，为了进一步保障有足够大的电流到达人体进行测试，在本实施例中激励保障模块包括包括反馈检测电阻、反馈放大器和反馈模数转换器，上述各个部件之间的连接关系为：激励放大器和激励选择开关均与反馈放大器的输入端相连，反馈检测电阻并联在反馈放大器的输入端上，反馈放大器和反馈模数转换器相连，反馈模数转换器与中央处理器相连，使用时，反馈检测电阻用于在激励电流信号的作用下产生反馈压降，反馈放大器用于对反馈压降进行放大，反馈模数转换器用于将放大后的反馈压降转换成数字压降，中央处理器用于在判定数字压降小于预设的恒定值时，增大探测信号，以增大激励电流的大小，具体调整的数值可根据实时测得的反馈压降进行调整，从而能够进一步保障激励电流信号的数值足够大，使测试过程安全有效。

由于，在激励选择开关进行闭合和断开的过程中会受到电路中的激励电流信号的影响，例如，当激励选择开关进行闭合其中的两路来选通与之相连的测试电极时，另外14路激励选择开关会在上述两路闭合的过程中受到电流冲击。在本实施例中，激励选择开关的个数为两个，并且，两个激励选择开关串联，即只有两个激励选择开关都导通时才能将激励电流信号传输给测试电极。需要进行说明的是，其中一个激励选择开关接地，以将激励电流信号流经时产生的影响接入大地。在具体实施过程中，未接地的激励选择开关用来在向任意两个测试电极发出激励电流信号的过程中，对其余测试电极进行一级隔离，即任意两个测试电极所对应的激励选择开关导通时，导通的任意两个测试电极中有激励电流信号经过，其余测试电极所对应的激励选择开关未导通，虽然会受到经过的激励电流信号的影响，但是由于未导通而有效的进行了一级隔离。在此基础上，接地的激励选择开关用来在向任意两个测试电极发出激励电流信号的过程中，对其余测试电极进行二级隔离，即上述未导通的其余测试电极所对应的激励选择开关所串联的接地的激励选择开关能够将经过的激励电流信号的影响进一步削弱，从而保障了测试电极的测试精度。

综上所述，本实施例提供的多通道电阻抗断层成像电路包括：中央处理器、电流激励模块、激励保障模块、测量模块和后端处理模块，其中，后端处理模块的个数为多个，中央处理器、激励保障模块、电流激励模块、测量模块和每个后端处理模块依次相连，并且，每个后端处理模块均和中央处理器相连，其中，测量模块包括多个测试电极，并且，多个测试电极均匀排布在一个平面内，每个测试电极均与一个后端处理模块相连，在使用过程中，电流激励模块在接收到中央处理器发出的探测信号后，向测量模块中的任意两个测试电极发出电流信号，激励保障模块用来将电流信号调整到恒定值，根据恒定值生成激励电流信号，这样，其余测试电极在激励电流信号的作用下产生多路激励电压信号，后续进行并行处理，即每个后端处理模块对与之相连的测试电极产生的激励电压信号进行放大和转化后生成转化结果信号，以传送给中央处理器进行成像，通过上述处理过程，加快了生物电阻抗断层成像装置的测试速度，提升了其测试精度。

实施例2

参见图3，本实施例提供了多通道电阻抗断层成像系统包括：上位机和上述任一项的多通道电阻抗断层成像电路，这里需要进行说明的是，上位机和多通道电阻抗断层成像电路通过USB线连接或者无线连接，具体的，当上位机和多通道电阻抗断层成像电路之间的距离较近时，通过USB线连接，方便快捷；当上位机和多通道电阻抗断层成像电路之间的距离较远或者是连线不方便时，通过无线连接，这样，上位机能够对多通道电阻抗断层成像电路的工作状态进行实时监视，以便于管理者能够实时观测到多通道电阻抗断层成像电路的工作状态。

综上所述，本实施例提供的多通道电阻抗断层成像系统包括：上位机和上述任一项的多通道电阻抗断层成像电路，上位机和多通道电阻抗断层成像电路通过USB线连接或者无线连接，在使用过程中，上位机用于对多通道电阻抗断层成像电路的工作状态进行实时监视，从而便于管理和监督。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多通道电阻抗断层成像电路，其特征在于，包括：中央处理器、电流激励模块、激励保障模块、测量模块和后端处理模块，其中，所述后端处理模块的个数为多个；

所述中央处理器、所述激励保障模块、所述电流激励模块、所述测量模块和每个所述后端处理模块依次相连，且，每个所述后端处理模块均和所述中央处理器相连，其中，所述测量模块包括多个测试电极，多个所述测试电极均匀排布在一个平面内，且，每个所述测试电极均与一个所述后端处理模块相连；

所述电流激励模块，用于在接收到所述中央处理器发出的探测信号后，向所述测量模块中的任意两个所述测试电极发出电流信号，直到所有的所述测试电极都接收到所述电流信号为止；

所述激励保障模块，用于将所述电流信号调整到恒定值，根据所述恒定值生成激励电流信号；

其余所述测试电极，用于在所述激励电流信号的作用下产生多路激励电压信号；

每个所述后端处理模块，用于对与之相连的所述测试电极产生的所述激励电压信号进行放大和转化后生成转化结果信号，以传送给所述中央处理器进行成像。

2.根据权利要求1所述的多通道电阻抗断层成像电路，其特征在于，每个所述后端处理模块中均包括依次相连的检测选择开关、前置放大器、带通滤波器、对数放大器和A/D数字转换器；

所述检测选择开关，用于连通与所述测试电极相连的所述前置放大器；

所述前置放大器，用于对所述激励电压信号进行线性放大，得到第一放大电压信号；

所述带通滤波器，用于对所述第一放大电压信号进行滤波，得到带通电压信号；

所述对数放大器，用于对所述带通电压信号进行对数放大，得到第二放大电压信号；

所述A/D数字转换器，用于对所述第二放大电压信号进行模数转化，得到数字电压信号。

3.根据权利要求2所述的多通道电阻抗断层成像电路，其特征在于，多个所述检测选择开关均与所述中央处理器相连；

多个所述检测选择开关，均用于在接收到所述中央处理器的回传信号后连通其余所述测试电极和所述前置放大器之间的连接。

4.根据权利要求2所述的多通道电阻抗断层成像电路，其特征在于，每个所述后端处理模块中还包括第一校准电阻；

所述第一校准电阻的一端与相邻的所述后端处理模块中的所述第一校准电阻相连，直到所有所述后端处理模块中的所述第一校准电阻依次连接成环形，所述第一校准电阻的另一端与所述检测选择开关相连；

所述第一校准电阻，用于在所述中央处理器向所述检测选择开关发出第一校准信号的激励下产生第一电压；

所述中央处理器，用于将测得的所述第一电压与第一标准电压之间的差值记作第一测量误差信号。

5.根据权利要求4所述的多通道电阻抗断层成像电路，其特征在于，每个所述后端处理模块中还包括第二校准电阻，其中，所述第二校准电阻与所述第一校准电阻的阻值不同；

所述第二校准电阻的一端与相邻的所述后端处理模块中的所述第二校准电阻相连，直到所有所述后端处理模块中的所述第二校准电阻依次连接成环形，所述第二校准电阻的另一端与所述检测选择开关相连；

所述第二校准电阻，用于在所述中央处理器向所述检测选择开关发出第二校准信号的激励下产生第二电压；

所述中央处理器，用于将测得的所述第二电压与第二标准电压之间的差值记作第二测量误差信号。

6.根据权利要求1所述的多通道电阻抗断层成像电路，其特征在于，所述电流激励模块包括依次相连的电流源发生器、激励放大器和激励选择开关，且，所述激励选择开关与所述中央处理器相连；

所述电流源发生器，用于在接收到所述中央处理器发出的探测信号后生成激励电流；

所述激励放大器，用于对所述激励电流进行放大，得到所述激励电流信号；

所述激励选择开关，用于在所述中央处理器的控制下连通任意两个所述测试电极与所述激励放大器之间的连接。

7.根据权利要求6所述的多通道电阻抗断层成像电路，其特征在于，所述激励选择开关的个数为两个，且，两个所述激励选择开关串联，其中一个所述激励选择开关接地；

未接地的所述激励选择开关，用于在向任意两个所述测试电极发出激励电流信号的过程中，对所述其余所述测试电极进行一级隔离；

接地的所述激励选择开关，用于在向任意两个所述测试电极发出激励电流信号的过程中，对所述其余所述测试电极进行二级隔离。

8.根据权利要求6所述的多通道电阻抗断层成像电路，其特征在于，所述激励保障模块包括反馈检测电阻、反馈放大器和反馈模数转换器；

所述激励放大器和所述激励选择开关均与所述反馈放大器的输入端相连，所述反馈检测电阻并联在所述反馈放大器的输入端上，所述反馈放大器和所述反馈模数转换器相连，所述反馈模数转换器与所述中央处理器相连；

所述反馈检测电阻，用于在所述激励电流信号的作用下产生反馈压降；

所述反馈放大器，用于对所述反馈压降进行放大；

所述反馈模数转换器，用于将放大后的所述反馈压降转换成数字压降；

所述中央处理器，用于在判定所述数字压降小于预设的恒定值时，增大所述探测信号，以增大所述激励电流的大小。

9.根据权利要求1所述的多通道电阻抗断层成像电路，其特征在于，所述测试电极的个数为偶数个。

10.一种多通道电阻抗断层成像系统，其特征在于，包括：上位机和如权利要求1-9任一项所述的多通道电阻抗断层成像电路；

所述上位机和所述多通道电阻抗断层成像电路通过USB线连接或者无线连接；

所述上位机，用于对所述多通道电阻抗断层成像电路的工作状态进行实时监视。