专利名称：一种高灵敏度的开放式磁感应成像测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及医学影像诊断设备，特别是一种高灵敏度的开放式磁 感应成像测量装置。
背景技术：
自从X射线发现以来，医学科学和临床医学的发展产生了质的飞跃。 特别是近20余年间，传统的放射技术、电磁技术与计算机结合，产生了包 括CT、磁共振成像等在内的一系列医学影像诊断设备，改变了医学诊疗观 念和方法，在此基础上发展起来的医学影像诊疗系统已成为与内科诊疗系 统、外科诊疗系统并列的当代医学的三大诊疗系统。虽然医学影像诊断技 术已取得了长足的进步，但还远不能满足实际临床医学的需求。目前临床影像医学技术可分为两大类(1)解剖结构性成像技术，属 于第二代成像技术。以CT，超声成像技术，以及利用核z磁共振现象的MRI 技术为代表。但是该技术存在以下弊端只有当疾病发生，并已形成器质 性病变，相关组织与器官的结构已经改变时(如已形成一定大小的肿瘤)， 才能给出诊断结果，所以不适于癌症和肿瘤的疾病的早期诊断。(2)功能 性成像，属于第三代成像技术。包括单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、 正电子发射计算机扫描(PET )和功能性》兹共振成像(fMRI )以及脑,兹图机。 目前使用的功能性成像技术虽然能够给出生物体组织清晰的功能性成像结 果。但是患者检测所需费用高，设备庞大，不能做到床边实时监护，对病 情变化的及时判断和治疗方案实时调整帮助有限。而且釆用射线，核素， 对人体存在一定的伤害。所以临床上急需一种廉价，便携且能够连续实时 监护的功能性成像技术。为满足上述临床需求，人们提出了电阻抗成像技术(Electrical Impedance Tomography, EIT)。电阻抗成像技术利用生物体组织内的电特 性参数分布信息(比如电导率分布情况)，进行功能性成像，然而传统的 电极注入电流式电阻抗成傳4支术存在下列问题 (1 )电极表皮接触阻抗造成的误差严重影响了测量精度。(2) 电流指向性差造成图像分辨低。(3) 应用在头部成像时，烦骨的高电阻率使得注入电流有较大的衰减， 严重影响成像效果。为解决电阻抗成像的上述问题，近年来的研究开始转向非接触磁感应电阻抗成像技术(Magnetic Induct ion Tomography, MIT )。其基本思想是 改变外加激励场的形式，将电阻抗成像的电极注入电流形成电场，改为无 接触的线圈施加磁场。这样可以解决电极-皮肤接触阻抗造成的误差。同时， 由于磁场能够穿越高电阻率的颅骨而不受影响，所以》兹感应成像特别适用 于头部功能性成像。磁感应电阻抗成像的原理是给激励线圈通入交流电 流，交流电流产生交变石兹场。交变；兹场在^皮测生物体组织中感应涡流，此 涡流电场将在被测物周围空间产生极弱的二次磁场，其强弱与生物体组织 中电导率的分布直接相关。所以，只要测出空间的二次;兹场，再根据涡流密度与电导率的电磁关系，就能推导出生物体组织中电导率的分布情况。目前的磁感应成像技术(MIT)均采用如图l所示的封闭式结构，这种 结构采用16个线圈(或更多)等间隔的围绕被测物周围，某一个线圈激励， 其余线圈测量，如此循环检测。这种封闭式的结构由于激励线圈和检测线 圏之间存在耦合电容，影响了成像结果。所以这种结构存在的测量系统精 度都不高。成像效果不理想等不足。并且由于被测物体位于线圈中间，不 利于临床使用。发明内容为满足临床医学对小型，且廉价的普查性无创快速检测装置和实时监 护功能性成像设备的需要，本发明的目的是提供一种高精度的开放式磁感 应成像测量装置。能够实现快速实时的功能性成像。为实现上述目的而采用的技术方案是这样的即一种高精度的磁感应 成像测量装置，包括控制器8、直接数字合成信号源A1、信号调理电路B1、 信号幅值调节电路C1、直接数字合成信号源A2、信号调理电路B2、信号幅 值调节电路C2、功率放大电路l、继电器阵列2、线圏传感器阵列6、差分放 大电路阵列7、开关阵列3、信号调理电路4、差分放大5、信号调理电路B3、 信号幅值调节电路C3、 A/D转换电路、线圈温度漂移抑制电路9、外部通讯 接口1Q,其特征是
1) .由信号调理电路Al、信号幅值调节电路B1、和直接数字合成信号源Cl构成激励信号通道，其中直接数字合成信号源Al通过直接数字合成 的方式产生频率，相位可调的正弦波信号，给线圈传感器阵列6中的激励 线圈提供激励信号来源；信号幅值调节电路B1对信号调理电路A1输出的 正弦波信号进行低通和高通滤波处理，为后级电路提供干净的正弦波信号； 信号幅值调节电路C1可以接收来自控制器的控制信号，调节输入正弦波的 幅值，实现激励信号强度的调节；2) .由直接数字合成信号源A2、信号调理电路B2和信号幅值调节电路 C2构成抵消信号通道，其中直接数字合成信号源A2通过直接数字合成的 方式产生频率，相位可调的正弦波信号，信号调理电路B2对直接数字合成 信号源A2输出的正弦波信号进行低通和高通滤波处理，为后级电路提供干 净的正弦波信号，信号幅值调节电路C 2可以接收来自控制器的控制信号，调节输入正弦波的幅值；3) .功率放大电路1对信号幅值调节电路C1的输出信号进行功率放大，使输出信号能够启动线圈传感器阵列中的激励线圏，同时，功率放大电路 还提供锁相放大检测同步信号给控制器；4) .继电器阵列接收来自控制器的控制信号，从若干个激励线圈中，选 通当前激励线圈，将功率放大电路l的输出信号接到当前激励线圈通道；5) .线圈传感器阵列由1 ~ 32个差动式传感器单元组成，每个差动式传 感器单元由一对为^^测线圈L2和L3,和一个激励线圏LI构成，检测线圈 分别位于激励线圈L3的两侧，两检测线圈的同名端相对短路连接，由非同 名端引出输出信号线；6) .每个差动式传感器单元的检测线圈输出都连接到差分放大电路，进 行差分放大；7) .开关阵列3接收来自控制器8的控制信号，从检测线圈差分放大电 路中，选通当前通道，将当前通道的模拟信号送往下级信号调理电路4。8) .信号调理电路4对来自开关阵列的输入信号进行低通和高通处理， 并进行必要的增益放大；9) .差分放大5将信号幅值调节电路C2输出的抵消信号与信号调理电 路4输出的检测信号进行减法运算，得到相对变化信号，送往下级电路； 信号调理电路B3对差分放大5输出的信号进行低通和高通滤波处理，为后 级的信号幅值调节电路A!3提供干净的信号，信号幅值调节电路A3由增益
可调的运放构成，可以接收来自控制器的控制信号，对前级的输出信号进行 增益调节其输出的模拟信号经A/D转换电路转换为数字信号后送往控制器；10) .线圈温度漂移抑制电路9实时检测激励线圈的电阻变化量，将激励 线圏的电阻变化量作为反馈，调节激励信号的输出幅值，使激励主磁场分 布始终处于平稳状态；11) .控制器8向直接数字合成信号源Al发送控制信号，使信号源输出标准正弦波， 通过控制信号改变直接数字合成信号源Al的输出信号频率；向信号幅值调节电路C1发送控制信号，改变输入信号的幅值； 向直接数字合成信号源A2发送控制信号，使信号源输出标准正弦波， 通过控制信号改变直接数字合成信号源A2的输出信号频率；向信号幅值调节电路C 2发送控制信号，改变输入信号的幅值； 向继电器阵列发送控制信号，控制继电器开关选通相应的激励线圏； 向开关阵列发送控制信号，控制开关阵列选通差分放大电路阵列7相 应的输出信号通道；接收由功率放大电路1发送来的锁相放大检测同步信号； 接收A/D转换电路转换后的数字信号；接收线圈温度漂移抑制电路发送的线圈实时温漂信号，对观'j量结果进 行温漂补偿；向外部通讯接口 IO发送测量数据，实现与其他设备的通讯； 对检测信号实现同步锁相算法处理。本发明的上述线圈传感器阵列6由若干个差动式传感器单元组成时， ;。-- '1、' - ' V ,、、 "，、本发明由于上述结构而产生的积极效果是非常显著的本专利提供的 高精度的开放式磁感应成像装置。其测量参见示意图2 a、 b,开放式MIT 结构与封闭式MIT系统结构相比，最大的区别在于，后者激励磁场穿越整 个被测区域，激励和检测线圈围绕被测物一周，边界是"封闭"的。通过 滤波反投影算法，实现全域的图像重构，为全域成像。而开放式MIT可以 看成类似于超声设备，只检测传感器探头下方所对区域，进行成像，边界 是"开放"的。所成图像只是反映探头正下方一定范围， 一定深度的局部
区域，可以称为局部成像。局部成像相对于全域成像的算法要简单，迭代 次数大大降低，易于实现。关键是局部成像的磁场聚焦性能好，成像效果 优于全域成像。开放式MIT可以实现扫描式的测量方式，大大方便了医生 的临床使用。同时局部成像对硬件系统的要求也比全域成像低，即激励信 号的通道数等参数大大降低。
本发明的上述结构可以通过附图给出的实施例进一步说明 图1为现有技术中的封闭式磁感应成像系统示意图； 图2为开放式磁感应成像系统测量示意图，其中(a)开放式单排传 感器MIT系统 (b)开放式阵列传感器MIT系统； 图3为本发明结构示意图； 图4为本发明工作基本流程图； 图5为控制器电路图； 图6为直接^:字合成信号源电路图； 图7为信号调理电路； 图8为信号幅值调节电路； 图9为功率》支大电路； 图10为继电器阵列电路图； 图11为差动式传感器单元的结构示意图； 图12为传感器单元实物图； 图13为差分放大电路； 图14为开关阵列； 图15为信号幅值调节电路3; 图16为线圈温度漂移抑制电路； 图17为A/D转换电路。
具体实施方式
参见附图3，本发明提供的高精度的磁感应成像测量装置，包括控制 器8、直接数字合成信号源A1、信号调理电路B1、信号幅值调节电路C1、直 接数字合成信号源A2、信号调理电路B2、信号幅值调节电路C2、功率放大 电路l、继电器阵列2、线圈传感器阵列6、差分放大电路阵列7、开关阵列3、 信号调理电路4、差分放大5、信号调理电路B3、信号幅值调节电路C3、 A/D 转换电路、线圈温度漂移抑制电路9、外部通讯接口IO，其特征是1).由信号调理电路Al、信号幅值调节电路B1、和直接数字合成信号源Cl构成激励信号通道，其中直接数字合成信号源Al通过直接数字合成的方式产生频率，相位可调的正弦波信号，给线圈传感器陈列中的激励线圈提供激励信号来源；信号幅值调节电路B1对信号调理电路A1输出的正 弦波信号进行低通和高通滤波处理，为后级电路提供干净的正弦波信号； 信号幅值调节电路C1可以接收来自控制器的控制信号，调节输入正弦波的 幅值，实现激励信号强度的调节；2) .由直接数字合成信号源A2、信号调理电路B2和信号幅值调节电路 C2构成抵消信号通道，其中直接数字合成信号源A2通过直接数字合成的 方式产生频率，相位可调的正弦波信号，信号调理电路B2对直接数字合成 信号源A2输出的正弦波信号进行低通和高通滤波处理，为后级电路提供千 净的正弦波信号，信号幅值调节电路C 2可以接收来自控制器的控制信号， 调节输入正弦波的幅值；3) .功率放大电路1对信号幅值调节电路C1的输出信号进行功率放大， 使输出信号能够启动线圈传感器阵列中的激励线圈，同时，功率放大电路 还提供锁相放大检测同步信号给控制器；4) .继电器阵列接收来自控制器的控制信号，从若干个激励线圈中，选 通当前激励线圈，将功率放大电路1的输出信号接到当前激励线圈通道；5) .线圈传感器阵列(6)由1 ~ 32个差动式传感器单元组成，每个差 动式传感器单元由一对为检测线圈L2和L3，和一个激励线圈L1构成，检 测线圈分别位于激励线圈L3的两侧，两检测线圈的同名端相对短路连接， 由非同名端引出输出信号线；6) .每各差动式传感器单元的检测线圈输出都连接到差分放大电路，进 行差分放大；7) .开关阵列3接收来自控制器8的控制信号，从检测线圈差分放大电 路中，选通当前通道，将当前通道的模拟信号送往下级信号调理电路4。8) .信号调理电路4对来自开关阵列的输入信号进行低通和高通处理， 并进行必要的增益放大；9) .差分放大5将信号幅值调节电路C2输出的抵消信号与信号调理电 路4输出的4全测信号进行减法运算，得到相对变化信号，送往下级电路； 信号调理电路B3对差分放大5输出的信号进行低通和高通滤波处理，为后 级的信号幅值调节电路A3提供干净的信号，信号幅值调节电路A3由增益
可调的运放构成，可以接收来自控制器的控制信号，对前级的输出信号进行 增益调节其输出的模拟信号经A/D转换电路转换为数字信号后送往控制 器；10) .线圈温度漂移抑制电路9实时检测激励线圈的电阻变化量，将激励线圈的电阻变化量作为反馈，调节激励信号的输出幅值，使激励主磁场分布始终处于平稳状态；11) .控制器8向直接数字合成信号源Al发送控制信号，使信号源输出标准正弦波， 通过控制信号改变直接数字合成信号源Al的输出信号频率；向信号幅值调节电路C1发送控制信号，改变输入信号的幅值； 向直接数字合成信号源A 2发送控制信号，使信号源输出标准正弦波， 通过控制信号改变直接数字合成信号源A2的输出信号频率；向信号幅值调节电路C2发送控制信号，改变输入信号的幅值； 向继电器阵列发送控制信号，控制继电器开关选通相应的激励线圈； 向开关阵列发送控制信号，控制开关阵列选通差分放大电路阵列7相 应的输出信号通道；接收由功率放大电路1发送来的锁相放大检测同步信号； 接收A/D转换电路转换后的数字信号；接收线圈温度漂移抑制电路发送的线圈实时温漂信号，对测量结果进 行温漂补偿；向外部通讯接口 IO发送测量数据，实现与其他设备的通讯； 对检测信号实现同步锁相算法处理。同步锁相算法是一种已知的微弱 信号提取方法。该方法采用与被检测信号A同频率的参考信号B乘以被检 测信号A,用低通滤波器检出直流分量，那么就会得到与输入信号振幅成 比例的直流电压，而与信号A频率不同的成分，即噪声频率成分则都是交 流被低通滤波器滤除。本发明实施例中的控制器8可以采用如图5所示的市售型号为LPC2148 的ARM内核的处理器。本发明实施例中采用的直接数字合成信号源Al由美国ADI公司的直接数 字合成芯片AD9833构成。通过控制器LPC2148的控制，实现信号源输出正弦 信号的相位，频率调节。具体电路见图6。本发明实施例中采用的信号调理电路B1为市售的运算放大器OPA2350构 成的二阶低通滤波器。信号调理电路1见图7。本发明实施例中采用的信号幅值调节电路Cl为市售的Maxim公司的数字 电位器芯片MAX5400以及运算放大器OPA2350构成，通过控制器LPC2148的控 制，实现输入正弦信号的幅值调节。具体电路见图8。本发明实施例中采用的直接数字合成信号源A2同直接数字合成信号源Al。本发明实施例中采用的信号调理电路B 2同信号幅值调节电路B1 。 本发明实施例中采用的信号幅值调节电路C2同信号幅值调节电路C 1 。 本发明实施例中采用的功率放大电路l由市售美国TI公司的功率放大器OPA548构成。功率放大电路见图9。本发明实施例中采用的继电器阵列由4个日本NEC公司的固态继电器PS710B构成。具体电路见图IO。图10是以4个探头的小型测量系统继电器阵列为例，本发明可以扩展至32探头系统，开关数量需要在4探头系统的基础上做相应的增加。本发明实施例中采用的线圏传感器阵列由4个传感器单元并联构成。每 个传感器单元结构见图ll。图中的差动式传感器单元由三个同中心轴平行 安装的印刷电路板(P C B )线圏构成。激励线圈L1位于同轴结构的中间位置。 ;险测线圏由L2和L3构成，L2和L3分别位于激励线圈的两侧，L2和L3的同名 端相对短路连接，由非同名端引出输出信号线。图中的L1， L2, L3均是印 刷电路板(PCB)线圈。本发明实施例中采用的差分放大电路阵列7为由4个差分放大电路构成。 差分放大电路采用美国TI公司的运算放大器OPA2350搭建。电路见图13。本发明实施例中采用的开关阵列3由Maxim公司的模拟开关芯片MAX306 构成，具体电路见图14本发明实施例中采用的信号调理电路4采用同信号调理电路A1相同的电路。本发明实施例中采用的差分放大S采用美国TI公司的运算放大器 OPA2350搭建，电路见图13。本发明实施例中采用的信号调理电路B3与信号调理电路B1相同。本发明实施例中采用的信号幅值调节电路A3为增益可调的运放，采用美 国Microchip公司的MCP6S21芯片构建。电路见图15本发明实施例中采用的线圈温度漂移抑制电路9采用美国TI公司的
IN133芯片搭建。实时检测当前激励线圈的电阻变化。电路见图16。本发明实施例中采用的A/D转换电路由美国ADI公司的芯片AD922 O和控制芯片EP2C8构成，电路见图17。本发明实施例中采用的外部通讯^接口 10为RS232串口方式或USB接口方式。本发明提供了 一种在外加磁场激励下，能够检测生物体组织微弱二次 感应磁场的高精度测量装置。关键技术包括下面三点(1) 差动式传感器单元其结构图如上图ll所示。该结构的特点是两个检测线圈能够较好的抵 消主激励磁场的影响。；险测线圈和激励线圈均采用印刷电路板工艺制作， 保证了线圈尺寸的稳定性，以及两检测线圈的对称性。(2) 初始化数字调零技术虽然差动式传感器单元结构可以抵消大部分主激励磁场，但是并不能做 到完全抵消，在传感器探头下无被测物时，检测线圈输出信号经过差分放 大后，仍然有峰峰值为2-3V的输出信号，该信号大大影响了测量系统的灵 敏度。鉴于上述现象，本发明提出初始化数字调零技术。其基本思想是在 本设备测量之前，先进行输出信号初始化数字调零处理，使得输出信号很 小或者几乎为零，以后的测量就在此调零基础上进行。这在硬件设计上需 要提供一路抵消信号，用于与图3中信号调理电路4的输出相减。图3中 的直接数字合成信号源A2，信号调理电路B2和信号幅值调节电路C2构成 抵消信号通道。控制器向直接数字合成信号源A2和信号幅值调节电路、C2 发送数字信号，调节抵消信号的相位和幅值，产生与信号调理电路4同 频率同相位同幅值的抵消信号，与信号调理电路4的输出信号一起送入差 分放大5相减，实现初始化数字调零。同时，在初始化数字调零处理时， 差分放大5的输出经过信号调理电路B3，信号幅值调节电路C3，以及A/D 转换电路，送入控制器，实现初始化数字调零效果的检测，从而使初始化 数字调零效果达到最佳。(3) 温度漂移抑制技术检测系统长期工作时，其输出电压信号存在緩慢的漂移，为使系统能够 长期稳定工作，本专利采用温度漂移抑制技术。激励线圈长期工作发热以 及周围空气不规则对流，使激励线圈的等效串联电阻参数发生改变，这是
造成信号漂移的主要原因。本专利采用线圈电阻实时检测电路，实时测量 激励线圈的电阻变化量，并将其作为反馈，调节激励信号的幅值，使激励 主磁场分布始终处于平稳状态。本发明的工作基本流程本信号测量系统的工作流程包括2个阶段初始化阶段和正式测量阶 段，以流程图表示如图5。初始化阶段将传感器阵列悬浮于空中，传感器下方不放置任何物体。对 传感器阵列中的传感器单元逐一进行初始化数字调零，调零效果达到最佳 时，记录下此时直接数字合成信号源A2的信号相位设置值，以及信号幅值 调节电路C2的幅值设置值。每一个传感器单元对应一组相位设置值和幅值 设置值。在正式测量时，将调用对应的相位设置值和幅值设置值。正式测量时，以n个传感器单元组成的传感器阵列为例，介绍正式测量 流程。正式测量包括n个重复的测量过程。传感器阵列中的激励线圈依次 接通，每一时刻只有一个激励线圈处于工作状态，其他激励线圈开路，但 是检测线圈依次输出检测信号。假设当第i个传感器单元中的激励线圈接 通时，从第1个传感器单元的检测线圈开始，循环检测直到第n个检测线 圈，测量n次，完成第i个传感器单元的测量，得到n个测量数据。然后 切换到第i + l个激励线圏，进行下一轮检测。如此循环n次，完成n轮测 量，得到nM个数据。
权利要求
1、一种高灵敏度的开放式磁感应成像测量装置，包括控制器(8)、直接数字合成信号源(A1)、信号调理电路(B1)、信号幅值调节电路(C1)、直接数字合成信号源(A2)、信号调理电路(B2)、信号幅值调节电路(C2)、功率放大电路(1)、继电器阵列(2)、线圈传感器阵列(6)、差分放大电路阵列(7)、开关阵列(3)、信号调理电路(4)、差分放大电路(5)、信号调理电路(B3)、信号幅值调节电路(C3)、A/D转换电路、线圈温度漂移抑制电路(9)、外部通讯接口(10)，其特征是1).由信号调理电路(A1)、信号幅值调节电路(B1)、和直接数字合成信号源(C1)构成激励信号通道，其中直接数字合成信号源(A1)通过直接数字合成的方式产生频率，相位可调的正弦波信号，给线圈传感器陈列中的激励线圈提供激励信号来源；信号幅值调节电路(B1)对信号调理电路(A1)输出的正弦波信号进行低通和高通滤波处理，为后级电路提供干净的正弦波信号；信号幅值调节电路(C1)接收来自控制器的控制信号，调节输入正弦波的幅值，实现激励信号强度的调节；2).由直接数字合成信号源(A2)、信号调理电路(B2)和信号幅值调节电路(C2)构成抵消信号通道，其中直接数字合成信号源(A2)通过直接数字合成的方式产生频率，相位可调的正弦波信号，信号调理电路(B2)对直接数字合成信号源(A2)输出的正弦波信号进行低通和高通滤波处理，为后级电路提供干净的正弦波信号，信号幅值调节电路(C2)接收来自控制器的控制信号，调节输入正弦波的幅值；3).功率放大电路1对信号幅值调节电路(C1)的输出信号进行功率放大，使输出信号能够启动线圈传感器阵列中的激励线圈，同时，功率放大电路还提供锁相放大检测同步信号给控制器；4).继电器阵列接收来自控制器的控制信号，从激励线圈阵列中，选通当前激励线圈，将功率放大电路(1)的输出信号接到当前激励线圈通道；5).线圈传感器阵列(6)由1到32个差动式传感器单元组成，每组差动式传感器单元由一对为检测线圈(L2)和(L3)，和一个激励线圈(L1)构成，检测线圈分别位于激励线圈L3的两侧，两检测线圈的同名端相对短路连接，由非同名端引出输出信号线；6).每组差动式传感器单元的检测线圈输出都连接到差分放大电路，进行差分放大；7).开关阵列(3)接收来自控制器(8)的控制信号，从检测线圈差分放大电路中，选通当前通道，将当前通道的模拟信号送往下级信号调理电路(4)。8).信号调理电路(4)对来自开关阵列的输入信号进行低通和高通处理，并进行必要的增益放大；9).差分放大(5)将信号幅值调节电路(C2)输出的抵消信号与信号调理电路(4)输出的检测信号进行减法运算，得到相对变化信号，送往下级电路；信号调理电路(B3)对差分放大(5)输出的信号进行低通和高通滤波处理，为后级的信号幅值调节电路(C3)提供干净的信号，信号幅值调节电路(C3)由增益可调的运放构成，可以接收来自控制器的控制信号，对前级的输出信号进行增益调节其输出的模拟信号经A/D转换电路转换为数字信号后送往控制器；10).线圈温度漂移抑制电路(9)实时检测激励线圈的电阻变化量，将激励线圈的电阻变化量作为反馈，调节激励信号的输出幅值大小，使激励主磁场分布始终处于平稳状态；11).控制器(8)向直接数字合成信号源(A1)发送控制信号，使信号源输出标准正弦波，通过控制信号改变直接数字合成信号源(A1)的输出信号频率；向信号幅值调节电路(C1)发送控制信号，改变输入信号的幅值；向直接数字合成信号源(A2)发送控制信号，使信号源输出标准正弦波，通过控制信号改变直接数字合成信号源(A2)的输出信号频率；向信号幅值调节电路(C2)发送控制信号，改变输入信号的幅值；向继电器阵列(2)发送控制信号，控制继电器开关选通相应的激励线圈；向开关阵列(3)发送控制信号，控制开关阵列选通差分放大电路阵列(7)相应的输出信号通道；接收由功率放大电路(1)发送来的锁相放大检测同步信号；接收A/D转换电路转换后的数字信号；接收线圈温度漂移抑制电路发送的线圈实时温漂信号，对测量结果进行温漂补偿；向外部通讯接口(10)发送测量数据，实现与其他设备的通讯；对检测信号实现同步锁相算法处理。
2、根据权利要求1所述的高灵敏度的开放式磁感应成像测量装置，其 特征是线圈传感器阵列(6)由若干个差动式传感器单元组成时，差动式传感器单元呈开放式单排阵列或开放式矩阵阵列传排列构成检测探头。
3、根据权利要求1或2所述的高灵敏度的开放式磁感应成像测量装置，其特征是每个差动式传感器单元由三个同中心轴平行安装的印刷电路板 (PCB)线圈构成，激励线圈(Ll)位于同中心轴结构中两检测线圈(L2) 和(L3)的中间位置。
全文摘要
本发明实际一种高灵敏度的开放式磁感应成像测量装置，包括控制器、激励信号通道、抵消信号通道、功率放大电路、继电器阵列、线圈传感器阵列、差分放大电路阵列、开关阵列、信号调理电路、差分放大、信号调理电路、信号幅值调节电路、A/D转换电路、线圈温度漂移抑制电路、外部通讯接口。本发明成像相对于全域成像的算法要简单，迭代次数大大降低，易于实现。磁场聚焦性能好，成像效果优于全域成像。可以实现扫描式的测量方式。同时本发明成像对硬件系统的要求也比全域成像低，即激励信号的通道数等参数降低。能满足临床医学对小型，且廉价的普查性无创快速检测装置和实时监护功能性成像设备的需要。
文档编号G01R33/20GK101125081SQ20071009274
公开日2008年2月20日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者为 何, 何传红, 张占龙, 征 徐, 毛玉星, 罗辞勇, 肖冬萍 申请人:重庆大学