專(zhuān)利名稱(chēng)：用于軟場(chǎng)斷層攝影數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)的主g大體上涉及測(cè)量裝置，并且更具體地涉及軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
軟場(chǎng)斷層攝影(例如電阻抗譜(EIS)，也稱(chēng)為電阻抗斷層攝影(EIT))用于測(cè)量?jī)?nèi)部特性，特別是例如人體部位等對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的電特性。這樣的EIS系統(tǒng)基于靠近體積的表面采集的電流和電壓數(shù)據(jù)估計(jì)體積內(nèi)的物質(zhì)的電導(dǎo)率和/或介電常數(shù)。例如，在人體中，對(duì)于空氣、肌肉、脂肪和其他組織的電特性是不同的。此外，身體部位內(nèi)的電特性也隨時(shí)間而變化。因此，電特性時(shí)變圖可基于體積內(nèi)的電導(dǎo)率分布而形成。典型的EIS系統(tǒng)包括多個(gè)換能器，其可靠近要研究的對(duì)象的表面設(shè)置和定位。例如電流等激勵(lì)可施加于換能器并且測(cè)量裝置測(cè)量響應(yīng)，例如換能器處的電壓等。處理施加 的激勵(lì)和測(cè)量的響應(yīng)來(lái)形成該對(duì)象的阻抗或電導(dǎo)率分布的ニ維或三維表示，其代表該對(duì)象的內(nèi)部電特性。常規(guī)的多通道EIS系統(tǒng)需要在幾百赫茲(Hz)至幾百kHz之間操作的高度準(zhǔn)確的激勵(lì)源，其在系統(tǒng)的每個(gè)通道上準(zhǔn)確到例如16位階。這些激勵(lì)施加于許多換能器并且測(cè)量每個(gè)換能器處的響應(yīng)來(lái)推斷對(duì)象內(nèi)的阻抗分布?；诓煌?lèi)型分子的色散特性，跨頻譜的阻抗分布可以用于識(shí)別組織中的分子的類(lèi)型。然而，在每個(gè)通道上使用高度準(zhǔn)確的激勵(lì)源增加了每個(gè)通道的整體復(fù)雜性。從而，在這些常規(guī)的EIS系統(tǒng)中，對(duì)于電子器件需要更高的功率要求和更多的物理空間。這些常規(guī)的系統(tǒng)還具有有限的帶寬，從而限制系統(tǒng)測(cè)量高階色散的能力。另外，這些常規(guī)的系統(tǒng)還受到隨時(shí)間變化的影響以及受到環(huán)境條件(例如，溫度)改變的影響。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)ー個(gè)實(shí)施例，提供軟場(chǎng)斷層攝影測(cè)量系統(tǒng)，其包括多個(gè)配置用于靠近對(duì)象的表面定位的換能器，其中這些多個(gè)換能器對(duì)應(yīng)于多個(gè)通道；和激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器，其耦合于這些多個(gè)通道并且配置成對(duì)于這些多個(gè)換能器產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)。該軟場(chǎng)斷層攝影測(cè)量系統(tǒng)還包括單個(gè)參考激勵(lì)源(從其中產(chǎn)生激勵(lì))和一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源，其中這些導(dǎo)出激勵(lì)源中的ー個(gè)或多個(gè)可從該單個(gè)參考激勵(lì)源導(dǎo)出激勵(lì)并且導(dǎo)出的激勵(lì)施加于多個(gè)通道的每個(gè)。該軟場(chǎng)斷層攝影測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)一歩包括響應(yīng)探測(cè)器，其配置成測(cè)量多個(gè)換能器的每個(gè)處的響應(yīng)；以及在多個(gè)通道的每個(gè)中的降位數(shù)字化器，其配置成使在換能器的一個(gè)或多個(gè)處測(cè)量的響應(yīng)與單個(gè)參考激勵(lì)源的激勵(lì)或從單個(gè)參考激勵(lì)源或獨(dú)立參考導(dǎo)出的激勵(lì)中的至少ー個(gè)之間的測(cè)量的響應(yīng)差異數(shù)字化。根據(jù)另ー個(gè)實(shí)施例，提供多通道專(zhuān)用集成電路(ASIC)，其包括單個(gè)參考激勵(lì)源，其配置成產(chǎn)生至少ー個(gè)激勵(lì)用于驅(qū)動(dòng)軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)的多個(gè)通道的每個(gè)；以及ー個(gè)或多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源，其配置成產(chǎn)生從該單個(gè)參考激勵(lì)源導(dǎo)出的激勵(lì)。該ASIC還包括響應(yīng)探測(cè)器，其配置成測(cè)量多個(gè)通道的每個(gè)中的多個(gè)換能器的每個(gè)處的響應(yīng)；以及降位數(shù)字化器，其具有比該單個(gè)參考激勵(lì)源的位數(shù)更少的位并且配置成使響應(yīng)探測(cè)器的輸出數(shù)字化。根據(jù)再另一個(gè)實(shí)施例，提供用于為軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)提供激勵(lì)和數(shù)據(jù)采集的方法。該方法包括從至少一個(gè)參考激勵(lì)源導(dǎo)出ー個(gè)或多個(gè)激勵(lì)，其施加于該軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)的多個(gè)通道，以及測(cè)量在對(duì)應(yīng)于這些多個(gè)通道的一個(gè)或多個(gè)換能器處施加的激勵(lì)與參考激勵(lì)之間的至少ー個(gè)差異。該方法還包括使用數(shù)量減少的數(shù)據(jù)位來(lái)使測(cè)量的差異數(shù)字化。


目前公開(kāi)的主旨將參照附圖從閱讀非限制性實(shí)施例的下列說(shuō)明中更好理解，其中圖I是圖示根據(jù)各種實(shí)施例形成的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意框圖。圖2是圖示根據(jù)各種實(shí)施例的一個(gè)換能器配置的簡(jiǎn)化圖。 圖3是圖示根據(jù)各種實(shí)施例形成的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)流的簡(jiǎn)化圖。圖4是圖示根據(jù)各種實(shí)施例形成的激勵(lì)和測(cè)量架構(gòu)的框圖。圖5是圖示根據(jù)各種實(shí)施例形成的激勵(lì)和測(cè)量架構(gòu)的ー個(gè)通道的框圖。圖6是圖示根據(jù)其他各種實(shí)施例形成的激勵(lì)和測(cè)量架構(gòu)的框圖。圖7是圖示根據(jù)ー個(gè)實(shí)施例的用于采用圖6的架構(gòu)進(jìn)行差異測(cè)量的示范性波形的曲線圖。圖8是圖示根據(jù)其他各種實(shí)施例形成的激勵(lì)和測(cè)量架構(gòu)的框圖。圖9是根據(jù)各種實(shí)施例用于提供軟場(chǎng)斷層攝影數(shù)據(jù)采集的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式前面的簡(jiǎn)要描述以及某些實(shí)施例的下列詳細(xì)說(shuō)明當(dāng)與附圖結(jié)合閱讀時(shí)將更好理解。就附示各種實(shí)施例的功能框的圖來(lái)說(shuō)，功能框不一定指示硬件電路之間的劃分。從而，例如，功能框(例如，處理器、控制器、電路或存儲(chǔ)器)中的一個(gè)或多個(gè)可采用單件硬件或多件硬件實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該理解各種實(shí)施例不限于圖中示出的設(shè)置和工具。如本文使用的，以單數(shù)列舉的并且具有單個(gè)詞“一”在前的元件或步驟應(yīng)該理解為不排除復(fù)數(shù)個(gè)所述元件或步驟，除非這樣的排除明確地規(guī)定。此外，對(duì)“ー個(gè)實(shí)施例”的引用不意在解釋為排除也包含列舉的特征的另外的實(shí)施例的存在。此外，除非對(duì)相反情況的明確規(guī)定，“包括”或“具有”具有特定性質(zhì)的元件或多個(gè)元件的實(shí)施例可包括不具有該性質(zhì)的另外的這樣的元件。各種實(shí)施例提供用于軟場(chǎng)斷層攝影的系統(tǒng)和方法，例如，電阻抗譜(EIS)，也稱(chēng)為電阻抗斷層攝影(EIT)。然而，各種實(shí)施例可適用于其他軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，例如漫射光斷層攝影(DOT)、近紅外光譜(NIRS)、熱成像、弾性成像或微波斷層攝影以及相關(guān)的方式。應(yīng)該注意，如本文使用的，“軟場(chǎng)斷層攝影”大體上指不是“硬場(chǎng)斷層攝影”的斷層攝影方法的任何斷層攝影或多維擴(kuò)展。一般地，軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)圖示為多通道阻抗測(cè)量系統(tǒng)，具體地是EIS系統(tǒng)，其包括單個(gè)參考激勵(lì)源，用于產(chǎn)生參考激勵(lì)(例如，參考電流)并且從該單個(gè)參考激勵(lì)源導(dǎo)出用于驅(qū)動(dòng)EIS系統(tǒng)的多個(gè)換能器(例如，電極)的每個(gè)的激勵(lì)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，使用單個(gè)參考電流源產(chǎn)生參考電流，其中從參考電流導(dǎo)出的不同電流在換能器的每個(gè)處施加。然后測(cè)量對(duì)施加的電流的個(gè)體電極響應(yīng)(例如，電壓)并且將其與參考電流源比較，這可以用于調(diào)諧或校準(zhǔn)施加于多個(gè)換能器的每個(gè)的激勵(lì)，以便對(duì)電流源中的非無(wú)限精度進(jìn)行校正。通過(guò)實(shí)踐至少ー個(gè)實(shí)施例，每個(gè)通道上的測(cè)量?jī)x器的復(fù)雜性降低，由此導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的用電和物理尺寸降低。EIS系統(tǒng)20的一個(gè)實(shí)施例在圖I中圖示。該EIS系統(tǒng)20可用于確定對(duì)象22內(nèi)的物質(zhì)的電特性。例如，可確定對(duì)象22或其他體積內(nèi)部的電導(dǎo)率(σ)和/或介電常數(shù)(O的空間分布。從而，可確定對(duì)象22(例如，患者)的內(nèi)部特性。在圖示的實(shí)施例中，系統(tǒng)20包括多個(gè)換能器24，其定位在對(duì)象22的表面上(例如，電極、熱源、超聲換能器)、接近對(duì)象22的表面定位(例如，線圈、射頻天線)或穿透對(duì)象22的表面定位(例如，針狀電扱)。從而，換能器24可采取不同的形式，例如表面接觸電極、支起電極、電容性耦合電扱、導(dǎo)電電極和天線等。激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器26和響應(yīng)探測(cè)器28電耦合于換能器24并且每個(gè)連接到處理器30 (例如，計(jì)算裝置)，其中在它們之間可以具有部件。在一個(gè)實(shí)施例中，激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器26和響應(yīng)探 測(cè)器28是在物理上分開(kāi)的裝置。在其他實(shí)施例中，激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器26和響應(yīng)探測(cè)器28在物理上集成為ー個(gè)元件。處理器30通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)元件32發(fā)送指令給激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器26并且通過(guò)數(shù)據(jù)采集(DAQ)元件34從響應(yīng)探測(cè)器28接收數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)象22是例如頭、胸部或腿等人體部位，其中血液、空氣、肌肉、脂肪和其他組織具有不同的電導(dǎo)率。由EIS系統(tǒng)20導(dǎo)出的電阻抗分布示出該人體部位的內(nèi)部特性(例如，物質(zhì)特性)的狀況，并且從而可以有助于診斷例如與出血、腫瘤和肺容量等關(guān)聯(lián)的疾病。在其他實(shí)施例中，EIS系統(tǒng)20可以在其他多種應(yīng)用中用于產(chǎn)生電阻抗分布的可視表示，例如用于確定包括油和水的混合流中的物質(zhì)特性，或用于調(diào)查地下區(qū)域的土壤特征。在各種實(shí)施例中，換能器24由用于建立軟場(chǎng)激勵(lì)(例如，電流)的任何適合的導(dǎo)電材料形成。例如，換能器24可由ー個(gè)或多個(gè)金屬或例如銅、金、鉬、鋼、銀及其合金等合金形成。其他用于形成換能器24的示范性材料包括導(dǎo)電的非金屬，例如結(jié)合微電路使用的基于硅的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，其中對(duì)象22是人體部位，換能器24由氯化銀形成。另外，換能器24可采用不同的形狀和/或尺寸形成，例如，形成為桿狀、平板狀或針狀結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意在一些實(shí)施例中，換能器24互相隔離。在其他實(shí)施例中，換能器24可以與對(duì)象22直接歐姆接觸或電容性地耦合于對(duì)象22而定位。在操作中，換能器24可用于連續(xù)輸送激勵(lì)(例如，電流)或可被調(diào)制使得激勵(lì)可跨瞬時(shí)頻率范圍(例如，IkHz至IMHz)施加于對(duì)象22以在對(duì)象22內(nèi)產(chǎn)生場(chǎng)，例如電磁(EM)場(chǎng)。測(cè)量所得的激勵(lì)，例如表面電勢(shì)(例如換能器24上的電壓等)，來(lái)使用任何適合的EIS或EIT重構(gòu)和/或分析方法確定電導(dǎo)率或介電常數(shù)分布。例如，可視分布可基于換能器24的幾何構(gòu)型、施加的電流和測(cè)量的電壓而重構(gòu)。在各種實(shí)施例中，激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器26施加激勵(lì)于換能器24的每個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，還可提供參考激勵(lì)源36和一到多通道開(kāi)關(guān)(未示出)。單個(gè)參考激勵(lì)源36 (例如，電流源)用于產(chǎn)生到多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源62的輸入，該多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源62在一些實(shí)施例中作為電流傳輸?shù)蕉鄠€(gè)換能器24，如在本文更詳細(xì)描述的。因此，參考激勵(lì)的不同導(dǎo)出形式(例如，參考電流的縮放或頻率/相位移位形式)施加于換能器24的每個(gè)。應(yīng)該注意在一些實(shí)施例中，激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器26可施加直流電或交流電于換能器24的每個(gè)。在圖示的實(shí)施例中，為了對(duì)人體部位成像，施加于換能器24的電流足以產(chǎn)生該人體部位的EIS分布。在另ー個(gè)實(shí)施例中，激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器26可包括用于施加電壓于換能器24的每個(gè)的至少ー個(gè)電壓源。在一些實(shí)施例中，響應(yīng)探測(cè)器28測(cè)量響應(yīng)于施加在換能器24上的激勵(lì)的換能器24的每個(gè)上的響應(yīng)(其可由復(fù)用器復(fù)用)。在一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)探測(cè)器28包括測(cè)量響應(yīng)于由激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器26施加的電流或電壓的換能器24上的響應(yīng)電壓或響應(yīng)電流的電壓傳感器或電流傳感器。響應(yīng)探測(cè)器28還可包括多通道模擬信號(hào)調(diào)節(jié)電路(未示出)，其放大和/或?yàn)V波測(cè)量的響應(yīng)電壓或電流。在其他實(shí)施例中，處理器30包括用于放大和/或?yàn)V波從響應(yīng)探測(cè)器28接收的響應(yīng)電壓或響應(yīng)電流的信號(hào)調(diào)節(jié)電路。在一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)探測(cè)器28可以將測(cè)量的響應(yīng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給處理器30。從而，在一些實(shí)施例中，除用于處理數(shù)據(jù)的時(shí)段外，響應(yīng)探測(cè)器28沒(méi)有明顯延遲地發(fā)送響應(yīng)電壓或電流給處理器30。在其他實(shí)施例中，響應(yīng)探測(cè)器28以確定的時(shí)間間隔與處理器30通信來(lái)傳送采集的數(shù)據(jù)。 應(yīng)該注意，用于產(chǎn)生對(duì)象22的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分布結(jié)果的任何適合的EIS方法可例如與限定對(duì)象22的幾何構(gòu)型并且使該幾何構(gòu)型離散成具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)和要素的結(jié)構(gòu)的處理器30—起使用。從而，如在圖2中圖示的，在一個(gè)實(shí)施例中，激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器26通過(guò)在換能器24 (圖示為電極)的每個(gè)上提供施加電流40而在幾何構(gòu)型上施加激勵(lì)，其中每個(gè)換能器24上的施加電流40從例如參考激勵(lì)源36等相同的參考電流源導(dǎo)出。應(yīng)該注意可提供電流和/或電壓源，并且其可多于或少于圖示的數(shù)量。例如，每個(gè)換能器24、換能器24組或換能器24的全部可共享電流源或電壓源。響應(yīng)探測(cè)器28圖示為具有多個(gè)電壓測(cè)量裝置，例如伏特計(jì)42，用于測(cè)量換能器24處的電壓。然而，可提供或多或少的伏特計(jì)42或可使用不同的測(cè)量裝置。應(yīng)該注意激勵(lì)和測(cè)量的響應(yīng)(由外圍附近的值和對(duì)象22內(nèi)的箭頭圖示)為了說(shuō)明而簡(jiǎn)化并且激勵(lì)和對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率分布可更復(fù)雜(或不太復(fù)雜)。另外，為了簡(jiǎn)単性和易于理解，再次提供圖示的值。應(yīng)該注意激勵(lì)可施加于換能器24的全部或子集。相似地，可在換能器24的全部或子集處進(jìn)行任何測(cè)量或使用換能器24的全部或子集來(lái)進(jìn)行任何測(cè)量。
在各種實(shí)施例中，處理器30計(jì)算幾何構(gòu)型對(duì)施加的激勵(lì)的響應(yīng)。幾何構(gòu)型限定為包括但不限于對(duì)象的邊界的形狀、電極的位置和對(duì)象內(nèi)部假定的電導(dǎo)率分布。例如，如在圖3中圖示的，EIS系統(tǒng)20基于激勵(lì)(一般示出為EIS激勵(lì)51)使用正向模型50來(lái)預(yù)測(cè)提供給重構(gòu)模塊52的響應(yīng)(一個(gè)或多個(gè)預(yù)測(cè)的響應(yīng))。激勵(lì)經(jīng)由軟場(chǎng)斷層攝影儀器54 (其包括換能器24和其他測(cè)量部件)施加于對(duì)象22 (在圖I和2中示出)，其中測(cè)量的響應(yīng)(測(cè)量的數(shù)據(jù)，例如ー個(gè)或多個(gè)測(cè)量的響應(yīng))也提供給重構(gòu)模塊52。使用適合的EIS重構(gòu)模塊并且如本文描述的，然后導(dǎo)出對(duì)象22的電導(dǎo)率和/或介電常數(shù)的空間分布。例如可通過(guò)使響應(yīng)正向模型化以及使用誤差項(xiàng)以收斂到解來(lái)使用牛頓ー步誤差重構(gòu)器(NOSER)或迭代求解器(高斯-牛頓迭代法)。應(yīng)該注意，還可從正向模型50可選地提供一個(gè)或多個(gè)預(yù)測(cè)的響應(yīng)給軟場(chǎng)斷層攝影儀器54。根據(jù)各種實(shí)施例，提供在圖4中示出的激勵(lì)和測(cè)量架構(gòu)60，其可例如集成在多通道專(zhuān)用集成電路(ASIC)中并且可用于確定對(duì)象的特性。該多通道ASIC集成能夠測(cè)量例如電導(dǎo)率或介電常數(shù)分布。如可以看到的，參考激勵(lì)源36用于導(dǎo)出例如對(duì)于多個(gè)換能器24的每個(gè)的導(dǎo)出激勵(lì)源62 (例如，幅度縮放、相位或頻率移位的激勵(lì)源，例如電流源)。應(yīng)該注意，修改成獲得高輸出阻抗的電流鏡架構(gòu)也可用于產(chǎn)生激勵(lì)源62。在圖示的實(shí)施例中，可以是電流激勵(lì)源的參考激勵(lì)源36用于導(dǎo)出對(duì)應(yīng)于多個(gè)換能器24的每個(gè)的每個(gè)通道(I至N)的激勵(lì)源62。來(lái)自導(dǎo)出激勵(lì)源62的導(dǎo)出激勵(lì)從而是在換能器24處的施加的激勵(lì)。應(yīng)該注意，導(dǎo)出激勵(lì)可使用產(chǎn)生用于多個(gè)換能器24的每個(gè)的相同或縮放/移位的激勵(lì)的任何適合的方法而導(dǎo)出。在該架構(gòu)60中，測(cè)量的響應(yīng)可以是例如被測(cè)量并且傳送給DAQ元件34的電流和電壓。例如，一個(gè)或多個(gè)響應(yīng)探測(cè)器64(例 如電流測(cè)量裝置等)可測(cè)量在換能器24的每個(gè)處接收的電流。應(yīng)該注意，導(dǎo)出激勵(lì)可選地可提供給響應(yīng)探測(cè)器64。電流測(cè)量裝置可以是連接到換能器24的每個(gè)的獨(dú)立電路或儀器，或可組合使得一個(gè)電流測(cè)量裝置測(cè)量超出一個(gè)換能器24處的電流。電流測(cè)量裝置是能夠測(cè)量電流(例如換能器24的每個(gè)處的瞬時(shí)電流)的任何裝置或電路。作為另ー個(gè)示例，可提供對(duì)應(yīng)的電壓測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量換能器24的每個(gè)處的輸出電壓，其可基于對(duì)于多個(gè)換能器24的每個(gè)的阻杭。電壓測(cè)量裝置可以是連接到換能器24的每個(gè)的獨(dú)立電路或儀器，或可組合使得一個(gè)電壓測(cè)量裝置測(cè)量超出ー個(gè)換能器24處的電壓。電壓測(cè)量裝置是能夠測(cè)量換能器24的每個(gè)處的電壓或阻抗的任何裝置或電路。對(duì)于EIS系統(tǒng)20使用架構(gòu)60，單個(gè)參考激勵(lì)源用于基于參考激勵(lì)源36的激勵(lì)產(chǎn)生到對(duì)于換能器24的每個(gè)的導(dǎo)出激勵(lì)源62的輸入。在一個(gè)實(shí)施例中，其中可包括施加于換能器24的每個(gè)的電流的校準(zhǔn)或調(diào)諧(或電流校正)，使用小于參考激勵(lì)源36的精度或準(zhǔn)確度水平所需要的總位數(shù)的位數(shù)來(lái)測(cè)量多個(gè)換能器24的每個(gè)處的個(gè)體測(cè)量響應(yīng)(例如，測(cè)量的電壓)與縮放/移位的參考之間的差異。例如，為了對(duì)于多個(gè)通道的每個(gè)提供準(zhǔn)確到16位階的EIS系統(tǒng)20，使用來(lái)自多個(gè)換能器24的每個(gè)的小于16位的測(cè)量數(shù)據(jù)。在ー些實(shí)施例中，采用16位系統(tǒng)準(zhǔn)確度，在每通道基礎(chǔ)上使用4-6位或6-10位分辨率測(cè)量。對(duì)于激勵(lì)和測(cè)量架構(gòu)60的通道72的一個(gè)實(shí)施例在圖5中示出。應(yīng)該注意多個(gè)通道72可提供成每個(gè)具有相似的架構(gòu)。在該實(shí)施例中，提供差分操作裝置，其圖示為差分放大器78。應(yīng)該注意，可使用用于進(jìn)行差分操作的任何適合的裝置，并且各種實(shí)施例不限于差分放大器78。差分放大器78從施加于對(duì)象22的激勵(lì)接收測(cè)量的響應(yīng)作為輸入。差分放大器78還接收激勵(lì)源62的導(dǎo)出輸出、參考激勵(lì)源36的輸出和/或來(lái)自獨(dú)立的參考源74(例如，另ー個(gè)參考激勵(lì)源，其可提供與參考激勵(lì)源相同或不同類(lèi)型的激勵(lì))的輸出中的至少ー個(gè)作為輸入。例如，參考激勵(lì)源36和獨(dú)立參考74可每個(gè)提供參考電流源，或參考激勵(lì)源36或獨(dú)立參考74中的ー個(gè)可提供參考電壓源而另ー個(gè)提供參考電流源。差分放大器78的輸出提供給降位數(shù)字化器84。例如，降位數(shù)字化器84可以是能夠接收差分放大器78的模擬輸出并且將模擬信號(hào)數(shù)字化為數(shù)字信號(hào)的任何裝置。在各種實(shí)施例中，單個(gè)參考激勵(lì)源36包括N位激勵(lì)源，導(dǎo)出激勵(lì)源62包括X位激勵(lì)源，并且降位數(shù)字化器84包括M位數(shù)字化器，其中M小于N，M小于X并且X小于或等于N。從而，在一些實(shí)施例中，盡管導(dǎo)出激勵(lì)源和參考激勵(lì)源可描述為具有不同的精度水平，導(dǎo)出激勵(lì)源和參考激勵(lì)源可具有相同的精度水平。應(yīng)該注意，差分放大器78和降位數(shù)字化器84可以是獨(dú)立或集成的元件。另外，對(duì)于每個(gè)激勵(lì)源的位數(shù)可以是不同的。如在圖6中示出的，可以是例如16位參考電流源的單個(gè)參考激勵(lì)源36用于產(chǎn)生導(dǎo)出激勵(lì)，例如對(duì)于多個(gè)通道72的每個(gè)的導(dǎo)出電流。應(yīng)該注意，只示出通道72中的ー個(gè)的特定部件。然而，其他通道72可具有相同的部件和配置的復(fù)制。激勵(lì)和測(cè)量架構(gòu)74可實(shí)現(xiàn)為例如電流測(cè)量裝置和/或電壓測(cè)量裝置。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)出電流源的產(chǎn)生以及比較和數(shù)字化采用電流模式(vs電壓模式設(shè)計(jì))操作，這允許在相同的功耗以更高的頻率操作。如圖示的，可以是差分放大器的激勵(lì)差異測(cè)量電路73(例如適合的電流差分電路等)接收來(lái)自單個(gè)參考激勵(lì)源36的對(duì)于通道72的激勵(lì)以及從參考激勵(lì)源36導(dǎo)出的導(dǎo)出激勵(lì)62作為輸入。從而，激勵(lì)差異測(cè)量電路73比較來(lái)自單個(gè)參考激勵(lì)源36的激勵(lì)與導(dǎo)出激勵(lì)62之間的差異。激勵(lì)差異測(cè)量電路73的輸出被數(shù)字化為準(zhǔn)確度例如是4-6位的預(yù)定位數(shù)。因此，降位數(shù)字化器76 (例如，降位模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC))連接到激勵(lì)差異測(cè)量電路73的輸出來(lái)產(chǎn)生具有基于預(yù)定位數(shù)的準(zhǔn)確度或分辨率的數(shù)字激勵(lì)差異輸出(AI1),其可以是來(lái)自電流差異測(cè)量電路73的輸出。從而，因?yàn)閷?duì)于通道72的每個(gè)的個(gè)體施加激勵(lì)不同于由 參考激勵(lì)源36導(dǎo)出的施加激勵(lì)，不同在于其小于總位數(shù)(例如，幾位，例如4-6、6-10等)，每個(gè)通道72的分辨率小于整個(gè)系統(tǒng)分辨率。應(yīng)該注意降位數(shù)字化器76可具有固定的分辨率(例如，位數(shù))或能調(diào)整的分辨率，其中位數(shù)可根據(jù)期望或需要修改。從而，來(lái)自激勵(lì)差異測(cè)量電路73的測(cè)量可數(shù)字化為需要的或期望的數(shù)量減少的位。在架構(gòu)74中，由具有來(lái)自導(dǎo)出激勵(lì)62的響應(yīng)和參考電壓信號(hào)(V,ef)作為輸入的差分放大器78導(dǎo)出電壓輸出(V1),并且電壓輸出(V1)提供差分輸出，其中參考電壓信號(hào)(Vraf)是預(yù)測(cè)響應(yīng)的電壓表示并且可由獨(dú)立參考74(在圖5中示出)產(chǎn)生。應(yīng)該注意，差分放大器處的施加激勵(lì)施加于寄生阻抗部件(Zpak)80和來(lái)自對(duì)象22的負(fù)載阻抗(ZJ82。差分放大器78的輸出連接到降位數(shù)字化器84，例如4-6位ADC，從而具有比參考激勵(lì)源36更低的準(zhǔn)確度(即，位數(shù))。從而，因?yàn)樵谌缭趫D7中示出的波形98和100的小的區(qū)域96中只需要幅度和相位移位確定，響應(yīng)可在小于參考激勵(lì)源36的位數(shù)的位級(jí)來(lái)數(shù)字化。預(yù)期變化和修改。在一些實(shí)施例中，可提供如在圖8中示出的激勵(lì)和測(cè)量架構(gòu)102。在該實(shí)施例中，兩個(gè)參考激勵(lì)源36a和36b用于導(dǎo)出兩個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源62a和62b (例如，兩個(gè)導(dǎo)出電流)，其可使用連接到這兩個(gè)參考激勵(lì)源36a和36b的開(kāi)關(guān)75a和75b選擇性地連接到通道72。從而，該實(shí)施例可包括兩個(gè)校準(zhǔn)電流源來(lái)代替如在其他實(shí)施例中提供的ー個(gè)。參考激勵(lì)源36a和36b可校準(zhǔn)到不同的負(fù)載并且可對(duì)于這兩者測(cè)量負(fù)載和主電流之間的差異。因此，在EIS應(yīng)用中，提供兩個(gè)測(cè)量，其都用于求解阻抗的有功分量和無(wú)功分量而不使用任何電壓測(cè)量。應(yīng)該注意，可選地可提供電流鏡設(shè)計(jì)，其可以是任何適合的晶體管鏡配置并且，其中不管加載如何，輸出電流可維持恒定。從而，根據(jù)各種實(shí)施例，軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)(例如阻抗測(cè)量系統(tǒng))允許使用單個(gè)激勵(lì)源(用于產(chǎn)生導(dǎo)出激勵(lì)源)和降位分辨率測(cè)量來(lái)控制施加的激勵(lì)，以便校準(zhǔn)或調(diào)諧施加的電流同時(shí)仍提供需要的位階準(zhǔn)確度(例如，16位)。例如，使用關(guān)系V = IZ，其中V是電壓，I是電流并且Z是阻抗，各種實(shí)施例基于測(cè)量提供電流和/或電壓矩陣來(lái)允許校準(zhǔn)或調(diào)諧電流源(或?qū)φ`差進(jìn)行校正)，其然后允許采集臨床相關(guān)的阻抗數(shù)據(jù)。因?yàn)樵诟鞣N實(shí)施例中去除了共模信號(hào)，使用更少的位來(lái)測(cè)量差異。
用于軟場(chǎng)斷層攝影(例如，EIS)數(shù)據(jù)采集的方法110在圖9中示出。該方法110包括在112使用單個(gè)參考激勵(lì)源(例如單個(gè)參考電流源(或電壓源))來(lái)產(chǎn)生參考激勵(lì)。這可包括使用單個(gè)參考激勵(lì)源或兩個(gè)參考激勵(lì)源。之后在113，在一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源中從參考激勵(lì)并且對(duì)于通道的每個(gè)導(dǎo)出導(dǎo)出激勵(lì)。例如，在EIS系統(tǒng)中，可導(dǎo)出幅度縮放或相位或頻率移位的電流。之后在114，該ー個(gè)或多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)施加于ー個(gè)或多個(gè)換能器。然后，在115，(i)在對(duì)象的一個(gè)或多個(gè)換能器上以及(ii)在換能器上測(cè)量對(duì)ー個(gè)或多個(gè)施加的導(dǎo)出激勵(lì)的ー個(gè)或多個(gè)響應(yīng)。例如，在一些實(shí)施例中，確定基于參考電流源的電流和電壓差異以及參考電流/電壓與在換能器的每個(gè)處施加的導(dǎo)出電流/電壓之間的差異兩者，其包括使用數(shù)量減少的數(shù)字化位。在其他實(shí)施例中，參考電流/電壓源還可用于預(yù)加載該差異，使得數(shù)量減少的位用于測(cè)量電流差和電壓差兩者。在再其他實(shí)施例中，可使用兩個(gè)參考電流源并且只測(cè)量(對(duì)于每個(gè)通道是兩次)換能器處的施加電流與參考源之間的電流差而沒(méi)有電壓測(cè)量。應(yīng)該注意，源差異可用于誤差項(xiàng)或誤差電流來(lái)調(diào)整通道的每個(gè)處的施加電流。還應(yīng)該注意，可提供獨(dú)立的控制器例如來(lái)控制參考激勵(lì)源或獨(dú)立參考的產(chǎn)生。 之后，如本文更詳細(xì)描述的，使用數(shù)量減少的位來(lái)使測(cè)量的差異數(shù)字化。另外，可基于至少一個(gè)施加的激勵(lì)或施加的激勵(lì)差異以及至少ー個(gè)測(cè)量的響應(yīng)或響應(yīng)差異確定一個(gè)或多個(gè)物質(zhì)特性，其中確定的物質(zhì)特性是基于α模式色散、β模式色散、Y模式色散和δ模式色散中的ー個(gè)或多個(gè)。另外，盡管各種實(shí)施例連同電激勵(lì)描述，可提供其他的激勵(lì)源。例如，光、熱或超聲激勵(lì)等可與各種實(shí)施例結(jié)合使用。各種實(shí)施例和/或部件，例如模塊或其中的部件和控制器，還可實(shí)現(xiàn)為ー個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)或處理器的一部分。計(jì)算機(jī)或處理器可包括例如用于訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算裝置、輸入裝置、顯示單元和接ロ。計(jì)算機(jī)或處理器可包括微處理器。該微處理器可連接到通信總線。計(jì)算機(jī)或處理器還可包括存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)。計(jì)算機(jī)或處理器可進(jìn)ー步包括存儲(chǔ)裝置，其可以是硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或可移動(dòng)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器，例如光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(例如閃存RAM)等。該存儲(chǔ)裝置還可以是用于裝載計(jì)算機(jī)程序或其他指令進(jìn)入計(jì)算機(jī)或處理器的其他相似裝置。如本文使用的，術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)”或“模塊”可包括任何基于處理器或基于微處理器的系統(tǒng)，其包括使用微控制器、精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)(RISC)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、圖形處理單元(GPU)、邏輯電路和能夠執(zhí)行本文描述的功能的任何其它電路或處理器的系統(tǒng)。上文的示例只是示范性的，并且從而不意在采用任何方式限制術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)”的定義和/或含義。為了處理輸入數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)或處理器執(zhí)行存儲(chǔ)在ー個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)元件中的指令集。這些存儲(chǔ)元件還可根據(jù)期望或需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或其它信息。存儲(chǔ)元件可采用在處理機(jī)內(nèi)的信息源或?qū)嶓w存儲(chǔ)器元件的形式。指令集可包括各種命令，其指示作為處理機(jī)的計(jì)算機(jī)或處理器進(jìn)行特定的操作，例如本發(fā)明的各種實(shí)施例的方法和過(guò)程。指令集可采用軟件程序的形式，該軟件程序可形成有形的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或媒介的一部分。該軟件可采用例如系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件等各種形式。此外，該軟件可采用單獨(dú)程序或模塊的集合、在更大程序內(nèi)的程序模塊或程序模塊的一部分的形式。該軟件還可包括采用面向?qū)ο缶幊痰男问降哪K化編程。輸入數(shù)據(jù)由處理機(jī)的處理可響應(yīng)于操作者命令，或響應(yīng)于先前的處理結(jié)果，或響應(yīng)于由另外ー個(gè)處理機(jī)做出的請(qǐng)求。如本文使用的，術(shù)語(yǔ)“軟件”和“固件”是可互換的，并且包括存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中供計(jì)算機(jī)執(zhí)行的任何計(jì)算機(jī)程序，該存儲(chǔ)器包括RAM存儲(chǔ)器、ROM存儲(chǔ)器、EPROM存儲(chǔ)器、EEPROM存儲(chǔ)器以及非易失性RAM(NVRAM)存儲(chǔ)器。上文的存儲(chǔ)器類(lèi)型只是示范性的，并且從而關(guān)于能用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)器類(lèi)型不是限制性的。要理解上文的說(shuō)明意在說(shuō)明性而非限制性。例如，上文描述的實(shí)施例(和/或其的方面)可互相結(jié)合使用。另外，可做出許多修改以使特定情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的各種實(shí)施例的教導(dǎo)而沒(méi)有偏離它們的范圍。盡管本文描述的材料的尺寸和類(lèi)型意在限定本發(fā)明的各種實(shí)施例的參數(shù)，實(shí)施例絕不是限制性的而是示范性的實(shí)施例。當(dāng)回顧上文的說(shuō)明吋，許多其他的實(shí)施例對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將是明顯的。本發(fā)明的各種實(shí)施例的范圍因此應(yīng) 該參照附上的權(quán)利要求連同這樣的權(quán)利要求所擁有的等同物的全范圍而確定。在附上的權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“包含”和“在...中”用作相應(yīng)術(shù)語(yǔ)“包括”和“其中”的易懂語(yǔ)的等同物。此外，在下列權(quán)利要求中，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標(biāo)簽，并且不意在對(duì)它們的對(duì)象施加數(shù)值要求。此外，下列權(quán)利要求的限制沒(méi)有采用部件加功能格式書(shū)寫(xiě)并且不意在基于35U. S. C § 112的第六段解釋?zhuān)遣⑶抑钡竭@樣的權(quán)利要求限定明確地使用后跟功能描述而無(wú)其他結(jié)構(gòu)的短語(yǔ)“用于.· ·的部件”。該書(shū)面說(shuō)明使用示例以公開(kāi)本發(fā)明的各種實(shí)施例，其包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域內(nèi)任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明的各種實(shí)施例，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)和進(jìn)行任何包含的方法。本發(fā)明的各種實(shí)施例的專(zhuān)利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員想到的其他示例。這樣的其他示例如果其具有不與權(quán)利要求的書(shū)面語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果其包括與權(quán)利要求的書(shū)面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件則規(guī)定在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種軟場(chǎng)斷層攝影測(cè)量系統(tǒng)，包括 多個(gè)換能器，配置成靠近對(duì)象的表面定位，其中所述多個(gè)換能器對(duì)應(yīng)于多個(gè)通道； 激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器，耦合于所述多個(gè)通道并且配置成對(duì)于所述多個(gè)換能器產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)； 單個(gè)參考激勵(lì)源，從所述單個(gè)參考激勵(lì)源產(chǎn)生激勵(lì)； 一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源，其中所述導(dǎo)出激勵(lì)源中的ー個(gè)或多個(gè)從所述單個(gè)參考激勵(lì)源導(dǎo)出激勵(lì)并且導(dǎo)出的激勵(lì)施加于所述多個(gè)通道的每個(gè)； 響應(yīng)探測(cè)器，配置成測(cè)量所述多個(gè)換能器的每個(gè)處的響應(yīng)；以及在所述多個(gè)通道的每個(gè)中的降位數(shù)字化器，配置成使在所述換能器中的ー個(gè)或多個(gè)處測(cè)量的響應(yīng)與所述單個(gè)參考激勵(lì)源的激勵(lì)或從所述單個(gè)參考激勵(lì)源或獨(dú)立參考導(dǎo)出的激勵(lì)中的至少ー個(gè)之間的測(cè)量的響應(yīng)差異數(shù)字化。
2.如權(quán)利要求I所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其中所述單個(gè)參考激勵(lì)源包括N位激勵(lì)源，所述導(dǎo)出激勵(lì)源包括X位激勵(lì)源并且所述降位數(shù)字化器包括M位數(shù)字化器，其中M小于N，并且其中M小于X。
3.如權(quán)利要求2所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其中N和X每個(gè)是至少12并且M不大于10。
4.如權(quán)利要求I所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其進(jìn)ー步包括第二降位數(shù)字化器，所述第ニ降位數(shù)字化器配置成使施加在所述換能器上的所述單個(gè)參考激勵(lì)源的導(dǎo)出激勵(lì)與參考激勵(lì)之間的測(cè)量的激勵(lì)差異數(shù)字化。
5.如權(quán)利要求I所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其中所述換能器中的一個(gè)或多個(gè)處的測(cè)量的響應(yīng)和所述單個(gè)參考激勵(lì)源的激勵(lì)或從所述單個(gè)參考激勵(lì)源或獨(dú)立參考導(dǎo)出的激勵(lì)中的至少ー個(gè)是到差分放大器的輸入，所述差分放大器連接到所述降位數(shù)字化器，并且其中所述降位數(shù)字化器使ー個(gè)或多個(gè)測(cè)量的響應(yīng)差異數(shù)字化。
6.如權(quán)利要求I所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其中所述單個(gè)參考激勵(lì)源包括N位激勵(lì)源，所述ー個(gè)或多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源包括ー個(gè)或多個(gè)X位激勵(lì)源并且測(cè)量所述響應(yīng)差異的所述降位數(shù)字化器包括M位數(shù)字化器，其中M小于N，并且其中M小于X。
7.如權(quán)利要求6所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其進(jìn)ー步包括多個(gè)X位激勵(lì)源，其中X的值對(duì)于所述X位激勵(lì)源中的至少兩個(gè)是不同的，并且對(duì)于所有所述多個(gè)X位激勵(lì)源，M小于X。
8.如權(quán)利要求6所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其中N和X每個(gè)是至少12并且M不大于10。
9.如權(quán)利要求I所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其進(jìn)ー步包括第二參考激勵(lì)源，其中從所述參考激勵(lì)源的每個(gè)對(duì)于所述多個(gè)通道的每個(gè)獨(dú)立地導(dǎo)出激勵(lì)。
10.如權(quán)利要求9所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其進(jìn)ー步包括所述多個(gè)通道的每個(gè)中的兩個(gè)數(shù)字化器，所述數(shù)字化器配置成使所述兩個(gè)參考激勵(lì)源的每個(gè)中的至少ー個(gè)的參考激勵(lì)與在所述換能器處施加的對(duì)應(yīng)的導(dǎo)出激勵(lì)之間的ー個(gè)或多個(gè)測(cè)量的激勵(lì)差異數(shù)字化。
11.如權(quán)利要求10所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其進(jìn)ー步包括至少ー個(gè)開(kāi)關(guān)，用于在所述導(dǎo)出激勵(lì)之間選擇性地切換。
12.如權(quán)利要求I所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其中所述多個(gè)換能器配置成采集對(duì)象的測(cè)量的響應(yīng)數(shù)據(jù)以得到用于計(jì)算電阻抗數(shù)據(jù)的電阻抗譜。
13.如權(quán)利要求I所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其中所述激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器配置成啟用電阻抗譜(EIS)、電阻抗斷層攝影(EIT)、漫射光斷層攝影(DOT)、近紅外光譜(NIRS)、熱成像、弾性成像或微波斷層攝影中的ー個(gè)。
14.如權(quán)利要求I所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其中測(cè)量的響應(yīng)用于計(jì)算電導(dǎo)率、介電常數(shù)、磁導(dǎo)率、吸光度、光散射、光反射率、弾性或熱導(dǎo)率中的ー個(gè)或多個(gè)的分布。
15.如權(quán)利要求I所述的軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)，其進(jìn)ー步包括處理器，所述處理器配置成基于至少一個(gè)施加的激勵(lì)或施加的激勵(lì)差異以及至少ー個(gè)測(cè)量的響應(yīng)或響應(yīng)差異確定一個(gè)或多個(gè)物質(zhì)特性，并且其中確定的物質(zhì)特性基于α模式色散、β模式色散、Y模式色散和δ模式色散中的ー個(gè)或多個(gè)。
16.一種多通道專(zhuān)用集成電路(ASIC)，包括 單個(gè)參考激勵(lì)源，配置成產(chǎn)生至少ー個(gè)激勵(lì)以用于驅(qū)動(dòng)軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)的多個(gè)通道的甸個(gè)； 一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源，配置成產(chǎn)生從所述單個(gè)參考激勵(lì)源導(dǎo)出的激勵(lì)； 響應(yīng)探測(cè)器，配置成測(cè)量多個(gè)換能器的每個(gè)處的所述多個(gè)通道的每個(gè)中的響應(yīng)；以及 降位數(shù)字化器，具有比所述單個(gè)參考激勵(lì)源的位數(shù)更少的位并且配置成使響應(yīng)探測(cè)器的輸出數(shù)字化。
17.如權(quán)利要求16所述的多通道ASIC，其不具有正反饋電路。
18.如權(quán)利要求16所述的多通道阻抗測(cè)量ASIC，其進(jìn)ー步包括處理器，所述處理器配置成基于至少一個(gè)施加的激勵(lì)或施加的激勵(lì)差異以及至少ー個(gè)測(cè)量的響應(yīng)或響應(yīng)差異確定對(duì)象的特性。
19.如權(quán)利要求18所述的多通道ASIC，其中確定的特性基于測(cè)量的α模式色散、β模式色散、Y模式色散和S模式色散中的ー個(gè)。
20.如權(quán)利要求16所述的多通道ASIC，其進(jìn)ー步包括處理器，所述處理器配置成基于至少ー個(gè)施加的激勵(lì)或施加的激勵(lì)差異以及至少ー個(gè)測(cè)量的響應(yīng)或響應(yīng)差異確定電阻杭。
21.一種用于為軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)提供激勵(lì)和數(shù)據(jù)采集的方法，所述方法包括 從至少一個(gè)參考激勵(lì)源導(dǎo)出ー個(gè)或多個(gè)激勵(lì)，其施加于所述軟場(chǎng)斷層攝影系統(tǒng)的多個(gè)通道； 測(cè)量在對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)通道的一個(gè)或多個(gè)換能器處施加的激勵(lì)與參考激勵(lì)之間的至少ー個(gè)差異；以及 使用數(shù)量減少的數(shù)據(jù)位來(lái)使測(cè)量的差異數(shù)字化。
22.如權(quán)利要求21所述方法，其進(jìn)ー步包括基于測(cè)量的差異來(lái)校準(zhǔn)對(duì)所述多個(gè)換能器的激勵(lì)。
23.如權(quán)利要求21所述方法，其中導(dǎo)出所述導(dǎo)出激勵(lì)包括幅度縮放、頻率移位或相位移位中的ー個(gè)或多個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供用于軟場(chǎng)斷層攝影數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)和方法。一個(gè)系統(tǒng)包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)通道的多個(gè)換能器和耦合成產(chǎn)生對(duì)于這些多個(gè)換能器的激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)驅(qū)動(dòng)器。該系統(tǒng)還包括單個(gè)參考激勵(lì)源(從其中產(chǎn)生激勵(lì))和一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源。該一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)出激勵(lì)源從該單個(gè)參考激勵(lì)源導(dǎo)出激勵(lì)，其施加于多個(gè)通道的每個(gè)。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)通道的每個(gè)中的響應(yīng)探測(cè)器和降位數(shù)字化器，其配置成使在換能器中的一個(gè)或多個(gè)處測(cè)量的響應(yīng)與該單個(gè)參考激勵(lì)源的激勵(lì)或從該單個(gè)參考激勵(lì)源或獨(dú)立參考導(dǎo)出的激勵(lì)中的至少一個(gè)之間的測(cè)量的響應(yīng)差異數(shù)字化。
文檔編號(hào)A61B5/053GK102688038SQ20121009340
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者A·S·羅斯, K·森達(dá)雷桑, N·K·勞 申請(qǐng)人:通用電氣公司