超声成像 较复杂 不明显 解剖及功能成像 高 较高 较高 1s 较少

阻抗断层成像 简便 不明显 功能成像 差 预计较低 低 40ms 在研

由于EIT技术对人体使用是无害的，目前EIT正由基础研究向临床应用进行转向，随着对EIT系统的研究日益成熟，临床应用的研究明显加快。目前，EIT技术已经被开发应用到某些医学领域：

（1）乳腺癌的检测。以色列公司应用EIT技术研发了一种用于检测乳房肿瘤的设备，目前已经在美国获准使用；

（2）心脏、肺部的检测。EIT不仅可以实现对心脏功能的评估，还可以实时监测肺部的通气量的变化以及血流量；

（3）胃肠道检测。通过EIT技术可以实现胃部功能成像，实现胃功能的连续监测和评价；

（4）脑部功能成像。由于EIT成像技术成本低，速度快，对人体无没有损害，而脑神经是人体十分重要的部分，在成像过程中不能对脑神经产生损伤，EIT成像技术可以满足要求，因此EIT可作为脑功能成像的辅助治疗手段。

EIT技术还可用于医学方面的腹腔内出血的检测、新生儿的监测、人体骨骼痊愈的监测、人体脂肪的检测等方面。另外，EIT技术还可在用于食品国内工业检测和植物根系原位检测等其他领域。目前，就发展前景来讲，EIT技术在诸多领域尤其是医学领域具有很好的发展前景。文献综述

1。2 国内外研究现状

1。2。1 国外研究现状

1。2。2 国内研究现状

1。3 EIT技术的技术难点

尽管EIT有很多传统成像技术所没有的优势，不过由于技术还不够成熟，EIT技术目前还有很多尚未解决的技术难点：

（1）EIT技术成像的空间分辨率低，因为EIT测量电极需要接触生物体表面，能够放置的数量不能无限多。而引入电极不仅会导致更多的误差，还会使系统更加复杂，所以不能无限增多电极。这样就会导致系统采集的电压有限，无法满足阻抗分布成像的高分辨率。

（2）EIT技术其算法特别复杂，EIT重构算法要对一个非线性偏微分方程的逆问题求解，求解过程十分困难。

（3）EIT技术还有其固有的病态性问题。当边界电压产生很小的扰动时，其重构算法的解就有可能出现很大的变化。不过由于目前测量系统的精度的提高十分有限，无法满足系统的要求，因此其重构算法的解无法做到准确，很大程度上影响了EIT系统的实现。

1。4 本文的主要研究内容

本文主要研究内容如下：

（1）查阅资料了解EIT技术、国内外发展概况、EIT技术的应用前景以及技术难点； 

（2）研究EIT测量技术的工作原理和系统构成；

（3）分析讨论几种常见的系统设计方案，分析各自的特点；

（4）研究Walsh函数，理论分析基于Walsh函数的同步多频（MFS）信号源信号，并对于MFS信号的时域表达式和频谱进行分析；

（5）利用有限状态机研究MFS信号波形发生模块，并利用FPGA实现；

1。5 论文组织内容

本文共分为五个部分，每个部分的内容如下：