Σχεδιασμός και υλοποίηση συστήματος ηλεκτρικής τομογραφίας σύνθετης εμπέδησης

Δήμας, Χρήστος; Dimas, Christos

dc.contributor.author	Δήμας, Χρήστος	el
dc.contributor.author	Dimas, Christos	en
dc.date.accessioned	2017-02-13T09:21:44Z
dc.date.available	2017-02-13T09:21:44Z
dc.date.issued	2017-02-13
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/44337
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13310
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ηλεκτρική τομογραφία σύνθετης αντίστασης	el
dc.subject	Ιστός	el
dc.subject	Ηλεκτρόδια	el
dc.subject	Πολυπλέκτες	el
dc.subject	Μικροελεγκτής	el
dc.subject	Electrical impedance tomography	en
dc.subject	Tissue	en
dc.subject	Electrodes	en
dc.subject	Multiplexers	en
dc.subject	Mcrocontroller	en
dc.title	Σχεδιασμός και υλοποίηση συστήματος ηλεκτρικής τομογραφίας σύνθετης εμπέδησης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρονική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-10-18
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάται, σχεδιάζεται και υλοποιείται (σε εκτυπωμένη πλακέτα PCB) ένα σύστημα ηλεκτρικής τομογραφίας σύνθετης αντίστασης. Η μέθοδος αυτή αποτελεί έναν μη επεμβατικό τρόπο απεικόνισης των εσωτερικών ιστών του σώματος μέσω του εντοπισμού της σύνθετης αντίστασης που αυτοί παρουσιάζουν μεταξύ διαδοχικών κόμβων. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η υλοποίηση μιας διάταξης με υψηλή για τα δεδομένα της διακριτική ικανότητα, βελτιωμένη απόκριση, σχετικά χαμηλό κόστος, μικρό μέγεθος και βάρος ώστε να επιτυγχάνεται η φορητότητά του. Συγκεκριμένα στην εργασία αυτή σχεδιάζεται ένα σύστημα με τέτοιο τρόπο έτσι ώστε ένα χαμηλής έντασης εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα να διαχέεται μέσα στον υπό εξέταση ανθρώπινο ιστό, και μέσω μια σειράς αρκετών ηλεκτροδίων να λαμβάνεται η αντίστοιχη τάση. Η τάση αυτή υποδεικνύει την αντίσταση που διαρρέει το ρεύμα αυτό και μέσω αυτής είναι δυνατό να αποφανθούμε για το είδος των ιστών που διαρρέονται από το ρεύμα. Εν συνεχεία, με κατάλληλους αλγορίθμους είναι δυνατή η απεικόνιση του εσωτερικού ιστού. Για να σχεδιαστεί ένα τέτοιο σύστημα έπρεπε να προηγηθεί μια κατάλληλη και εκτενής μελέτη των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών των ανθρωπίνων ιστών καθώς και των απαιτήσεων της διάταξης έτσι ώστε να καθοριστούν οι προδιαγραφές της και κατά συνέπεια τα εξαρτήματα από τα οποία αυτή θα αποτελείται και ο τρόπος διασύνδεσης μεταξύ τους. Το συνολικό κύκλωμα οδηγεί σωστά το ρεύμα στα ηλεκτρόδια και λαμβάνει την τάση που πρόκειται να μετρηθεί μέσω αυτών. Τα κύρια μέρη του κυκλώματος που σχεδιάστηκε εδώ είναι μια πηγή ρεύματος, ένα κατάλληλο σύστημα πολυπλεκτών για την διακοπτική οδήγηση ρεύματος-τάσεων, το κατάλληλο σύστημα μικροελεγκτή για τον προγραμματισμό των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και τη λήψη των μετρήσεων, καθώς και το διαφορικό στάδιο εξόδου. Στην εργασία αυτή χρησιμοποιούμε συγκεκριμένα 64 ηλεκτρόδια κάτι το οποίο καθιστά το κύκλωμα αρκετά περίπλοκο στο σχεδιασμό του. Στο παρόν έντυπο γίνεται αρχικά αναφορά στη μέθοδο ηλεκτρικής τομογραφίας σύνθετης αντίστασης και των πλεονεκτημάτων της, αναλυτική μελέτη των απαιτήσεων του συστήματος και επιλογή των στοιχείων που χρησιμοποιούνται. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα αποτελέσματα προσομοιώσεων και μετρήσεων που πραγματοποιούνται και τέλος αναφέρονται ορισμένες πιθανές μελλοντικές προεκτάσεις και δυνατότητες του συστήματος αυτού, ώστε να καθίσταται δυνατή η πλήρης αξιοποίησή του.	el
heal.abstract	In this diploma thesis, an electrical impedance tomography system is designed and implemented (in Printed Circuit Board). This method constitutes a non surgery way of human internal tissues imaging, by detecting their impedance between adjacent nodes. Purpose of this thesis is the implementation of an experimental setup with relatively high precision, improved response, relatively low cost, small size and weight, so that it becomes portable. Specifically in this treatise a system is designed in such a way that a low intensity alternating current is diffused into the human tissue under examination, and through a series of lots of electrodes, a voltage is measured. That voltage indicates the resistance that this current flows and through this resistance it is possible to deduce about the tissue types being flowed. Then, with appropriate algorithms we are able to image the tissue interior. In order to design such a system, a proper and extensive study of the electrical properties of human tissue as well as the requirements of the device so as to determine its specifications and therefore its components and the connections between them, should be preceded. The total circuit drives correctly the current to the electrodes and receives the voltage that is about to be measured through them. The basic parts of the circuit designed is a current source, an appropriate system of multiplexers for current injection and voltages switching, the appropriate microcontroller system to program the integrated circuits and receive the measurements, and the differential exit stage. In this thesis, we specifically use 64 electrodes, something which makes the circuit design quite complicated. The present printed matter, firstly refers to the method of electrical impedance tomography and its advantages, then the requirements of the system are analyzed and the components to be used are selected. Subsequently, simulation and measurement results are presented and in final, some possible future extensions and capabilities of the system to allow full utilization are referred.	en
heal.advisorName	Σωτηριάδης, Παύλος-Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Σωτηριάδης, Παύλος-Πέτρος	el
heal.committeeMemberName	Ουζούνογλου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Νικήτα, Κωνσταντίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Επικοινωνιών, Ηλεκτρονικής και Συστημάτων Πληροφορικής. Εργαστήριο Ηλεκτρονικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	136 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true