طراحی، ساخت و ارزیابی سخت افزار سیستم میکرو توموگرافی امپدانس الکتریکی جهت تصویر برداری امپدانسی

تصویر برداری امپدانسی بر مبنای توموگرافی امپدانس الکتریکی یک روش تصویربرداری غیر مخرب و غیر تهاجمی است که امروزه از آن در حوزه پزشکی جهت تصویربرداری و بررسی عملکرد اعضای مختلف بدن استفاده می شود که اساس کار آن، بدست آوردن تصویری از توزیع مکانی امپدانسی در سطح مقطع عضو هدف است. در این تکنیک تصویربرداری، جریان الکتریکی با فرکانس و دامنه محدود و کنترل شده به عنوان تحریک از طریق دو الکترود به جسم هدف وارد می شود و توزیع ولتاژ به صورت دامنه و فاز بر روی سایر الکترودها اندازه گیری می شود. در این مقاله سخت افزار یک سیستم توموگرافی امپدانس الکتریکی با استفاده از مدارات گسسته طراحی و ساخته شده است تا میکرو توموگرافی امپدانس الکتریکی بر روی جسم هدف (در حدود قطر 1 میلی متر) امکان پذیر باشد. از این تصویر برداری امپدانسی می توان برای بررسی عملکرد بافت های ریز بدن مانند تصویر سطح مقطعی از رگ های خونی، عصب محیطی و تغییرات سلول تخمک بهره گرفت. طراحی مدار به گونه ای انجام گرفته که بتوان جریان الکتریکی به صورت سینسوسی، مثلثی و پالس با دامنه 1-1000 µa و فرکانس تا 300 khz تولید کرد. در نهایت جریان الکتریکی تحریک به صورت سینوسی با دامنه 10 µa و فرکانس 1 khz به الکترودهای طراحی شده جهت تراکم سنجی عصب سیاتیک نمونه حیوانی اعمال شده و داده های ولتاژ به روش همسایگی جمع آوری شده است. تصاویر امپدانسی که در جعبه ابزار نرم افزاری eidors در matlab بازسازی شده و تصاویر واقعی از سطح مقطع عصب محیطی کارایی سخت افزار میکرو توموگرافی امپدانس الکتریکی ساخته شده را به اثبات می رساند.