本文基于等效電路模型，對空氣探頭與填充探頭測量生物組織高頻介電特性的差異開展研究，為生物組織介電特性高頻測量方法學提供參考。在100 MHz～2 GHz頻段采用兩種類型探頭對不同濃度NaCl溶液進行測量。結果顯示：由于測量時液體容易侵入探頭內腔，空氣探頭測量計算結果的準確性與可靠性要低于填充探頭，特別是被測物的介電系數，且NaCl溶液濃度越高誤差越高。通過對探頭終端進行覆膜可以阻止液體侵入，在一定程度上可提高測量準確度。但隨著頻率的降低，膜對測量的影響增大，測量準確性也隨之降低。研究結果表明：空氣探頭盡管尺寸設計簡單且容易定標，但在實際測量中與傳統等效電路模型存在差異，實際使用時需要重新對模型進行修正。填充探頭與等效電路模型匹配度較高，因此具有較好的測量準確性和可靠性。
腦出血是一種高發病率和高死亡率的嚴重腦血管疾病，及時診斷和治療至關重要。電阻抗斷層成像（EIT）作為一種功能性成像技術，能夠在腦部組織發病初期檢測電學特性的異常變化。然而，由于顱腦EIT圖像重建涉及不規則多層結構且各層導電特性存在差異，導致成像質量不高。針對這一問題，本文提出了一種基于改進密集全卷積神經網絡的腦出血圖像重建方法。在構建逼近人體頭部真實結構的三層顱腦模型基礎上，本文通過網絡訓練確定邊界電壓與電導率變化的非線性映射，避免了傳統靈敏度矩陣法逆問題求解引起的誤差，并在無噪、有噪及顱腦模型變化情況下對所提方法進行了評估。數值仿真和物理實驗結果表明，本文所提方法能準確重建顱內腦出血電導率分布，從而可為腦出血診斷和治療提供可靠依據，有助于推動電阻抗成像在腦部疾病診斷方面的應用。
本文旨在提出一種基于頻譜約束的多頻動態電阻抗斷層成像（EIT）算法。在已知成像域內各組分電導率頻譜的情況下，通過重構獨立于頻率的參數——體積分數變化，同時利用多個激勵頻率下的測量電壓差重構一幀時差圖像，從而大大增加測量數據量以改善逆問題的病態性。數值仿真實驗顯示，該算法較傳統阻尼最小二乘算法具有更小的圖像偽影，且在低信噪比情形下具有更小的位置誤差和形變誤差。本研究有望為動態 EIT 提供一種有效利用多頻信息的方法，并為在已知各組分電導率頻譜情況下的動態 EIT 發展提供一個新思路。
本文針對在體條件下的肺組織介電特性隨潮氣量而發生變化展開研究，為微波成像等技術提供可靠有效的先驗信息。本研究在100 MHz～1 GHz頻段采用開端同軸探頭法，對30只家兔肺組織的介電特性進行在體測量，設置6組不同的潮氣量（30、40、50、60、70、80 mL）研究其介電特性變化趨勢，并且對2個特定頻率點（433、915 MHz）的數據進行統計學分析。結果發現，在100 MHz～1 GHz頻率范圍內，隨著潮氣量增大，肺組織的介電系數和電導率均呈現下降的趨勢，在2個特定頻率點和6組潮氣量下，肺組織介電特性差異具有統計學意義。本文研究表明，肺組織的介電特性隨潮氣量增大呈非線性變化趨勢。以此為依據，本文可為微波成像等生物電磁成像技術提供更精確的生物組織介電特性參數，為改進肺部疾病診斷方法和設備提供了科學依據和實驗數據支持。