一个低成本,便携式的32通道EIT系统,基于AFE4300的四个环,用于身体成分分析

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像
• 电气工程 电气工程

背景情况:

• 电阻断层扫描 (EIT) 为成像导电分布提供了一种非侵入性的方法.
• 准确的身体成分分析和生物流体监测在医疗保健中至关重要.
• 开发低成本,便携式EIT系统对于更广泛的临床和研究应用至关重要.

研究的目的:

• 提出和评估一种新的,低成本的,便携式32通道EIT系统用于测量人体组成.
• 评估系统在多个截面中分析导电分布的能力.
• 为了验证系统对阻抗和体积变化的灵敏度.

主要方法:

• 设计了一个使用AFE4300模拟前端和ESP32微控制器的32通道EIT系统.
• 每个环有8个通道的4个环被实现以以4厘米的间隔捕获导电量.
• 在盐水中使用不同直径的管子测试灵敏度,用于图像重建的高斯-牛顿和诺塞尔算法.

主要成果:

• 开发的EIT系统实现了平均信号噪声比为74.71dB,率为50fps.
• 该系统成功地在四个截面中生成了导电分布图像.
• 全球阻抗指数 (GI) 有效估计了引入的物体的体积,显示出高灵敏度.

结论:

• 拟议的低成本,便携式EIT系统对阻抗和体积变化非常敏感.
• 该系统显示了监测生物组织和流体的巨大潜力.
• EIT系统为非侵入性身体组成分析提供了一个有前途的平台.