在神经外科和相关领域，颅内压(Intracranial Pressure，ICP)监测是一个重要的检查手段。颅内压监测分为有创和无创两类方法。有创检测有出现感染、出血等并发症的危险，另外微型传感器带来的零点漂移也不容忽视。目前的无创ICP监测方法有CT&MRI等影像学检查方法、视神经鞘直径法、视神经乳头水肿法、经颅多普勒超声法等。但目前的无创ICP监测方法在临床应用中仍存在以下问题:(1)个体差异大，不够准确，适应场合少等。(2)接触式测量需要在病人头部安放一定数量的电极，不仅临床使用不方便，而且增加了病人的不舒适感。(3)个性化、老龄化等特殊人群，自然状态下进行健康状态监测的需要。临床上迫切需要一种既能够克服ICP接触式无创监护存在的局限性，又能实现无创非接触实时监测，不受场地限制的ICP监测手段。　　磁感应相移技术(Magnetic Induction Phase Shift，MIPS)在生物信号检测方面体现出巨大的潜在优势。MIPS技术是采用一定工作频率范围的激励磁场作用于生物组织，由于电磁感应的作用，使激励磁场与感应磁场之间产生相位移，该相位移与生物组织的生理病理状态和组织的含水量相关，可以反映出颅内压变化、心肺活动等，从而获得更为丰富的大脑和心肺等生物组织的生理病理信息。　　第一部分:　　(1)新传感器的研究。为了提高系统的灵敏度，传感器采用了阿基米德螺线的形式绕制并采用了差分抵消的方法。相对于传统双线圈传感器，不但大大抵消了激励磁场的影响，而且提高了系统感应信号的灵敏度。　　(2)检测系统的组成。该MIPS测量实验系统，主要包括:激励源（信号源）、适合动物实验的线圈传感器、前置硬件放大滤波模块、PCI-5124采集卡、个人电脑、基于Labview编写的软件鉴相程序和显示模块。　　(3)系统性能的评估。系统稳定性测试结果发现在激励信号为7.7MHz，幅值5Vpp时，信号采样率为100MHz，FFT点数为40万个，采集卡放大倍数为100倍的情况下，30min运行时间漂移量仅为0.37±0.00522°。然后进行了仿真研究和盐水模拟实验。盐水模拟实验的结果表明本系统的最敏感频点在7.7MHz。在轴向方向上，距离传感器的几何中心5mm处MIPS灵敏度最高，获取一个MIPS数据所需要的时间为0.057s，大大高于前期硬件鉴相系统的速度(3～7s)。仿真研究结果表明，水平距离靠近传感器内圈5mm处附近磁场强度最高。基于上述研究，该系统能够更好的帮助研究者进行脑出血、ICP和MIPS的关系的实验研究。　　第二部分:　　(1)理论关系的研究。研究者基于大脑电导率分布规律建立了一个简单的大脑电导率三层球模型。推导出MIPS和ICP之间的指数函数关系式，P=P0eKA△θ，这种关系式主要针对ICP上升的第一阶段，也就是脑脊液调节发挥主导调节能力的阶段的MIPS和ICP的关系式。　　(2)脑出血、ICP和MIPS的关系研究。选取新西兰大白兔38只，根据实验的需要，分为实验组28只，对照组10只，然后用乌拉坦(25％，5ml/kg)通过耳缘静脉进行麻醉。然后用立体定位方法在实验组建立急性脑出血导致的颅内压增高动物模型。3mL自体动脉血以0.33mL/min的速度注射进实验组家兔的大脑。使用Camino MPM-1颅内压监护仪采集ICP的标准信号;使用上述MIPS快速软件鉴相测量实验系统采集MIPS信号。本实验利用小波变换的方法对MIPS原始信号进行预处理。然后对ICP和MIPS信号进行2Hz的重采样，得到两个分别为19个点的离散变量。从实验结果来看，当注血量为1mL的时候，MIPS的平均值下降约0.77065±0.3533090;注射第二个1mL的时候，MIPS下降0.69082±0.3710770;注射第三个1mL的时候，MIPS下降0.57636±0.2250520。MIPS随着注血体积增大而下降的趋势在减缓。本研究小组前期工作研究结果表明MIPS和注血体积成很好的线性关系，但在本实验中，MIPS却体现出前期下降快，中后期这种下降趋势在减缓的结果。研究者认为MIPS的变化不光体现了脑出血的体积变化，而且体现了大脑代偿液体的变化流动。MIPS的变化包含了脑血液和脑脊液的综合作用。所以MIPS和脑出血的关系并不是严格成线性变化的。对于对照组来说，在540s内，对照组MIPS均值从0°变化到0.00036°±0.013806°，基本不变。由于脑血液相对于脑脊液较小的电导率和极少量的出血体积，所以MIPS变化很小，基本不变。实验组的ICP均值随着注血体积的增大，上升趋势越来越快，成指数型增高趋势。这与文献基础理论一致。随着颅内容物的增加，在颅内压增高的前期，由于脑脊液发挥了主要的代偿作用，ICP增高很缓慢;随着颅内容物的进一步增加，脑脊液的主要调节功能被脑血液调节功能所取代，但是调节能力下降了，ICP开始增高。到了第三个阶段，脑脊液和脑血液的调节能力很快丧失，脑组织又是不可压缩的，ICP上升趋势越来越快。对照组ICP均值从12.6±2.716207mmHg变化到14.7±3.056868mmHg，仅有非常缓慢的增高趋势。相比实验组ICP增高的巨大差异，可以认为基本不变。　　(3) ICP和MIPS的早期敏感性研究。为了研究MIPS的前期敏感性，研究者对实验组和对照组实验家兔的ICP和MIPS数据做了独立样本t检验。结果表明，在180s时，也就是实验组注血1mL的时候，对照组和实验组的ICP开始出现显著性差异。对于新西兰大白兔来说，统计分析的结果表明，脑脊液的调节能力有1mL左右。实验组在30s时开始，对照组和实验组的MIPS有显著性差异。这些结果表明，颅内压增高的前期，MIPS比ICP有更高的敏感性。　　(4) ICP和MIPS的相关性研究。研究者对分别对28只实验组家兔的19个点的ICP和MIPS数据分别做相关性分析，结果发现这28只家兔的ICP和MIPS，t值均小于检验水平0.05，相关系数为-0.71485至-0.98067之间。证明ICP和MIPS负相关。　　(5) MIPS和ICP的非线性回归分析。通过非线性回归分析，发现MIPS和ICP的关系为P=9.404e-0.91△θ。根据MIPS和ICP的理论推导结果，该公式表示家兔未出血情况下正常颅内压为约9.404mmHg，家兔ICP随着MIPS呈指数形式增加。该增加规律一方面受出血量决定，另一方面由颅内的整体电导率变化决定。统计分析结果证明在颅内压增高的前期，MIPS的变化能够通过指数函数的形式反映ICP的变化。　　结论　　相比于前期MIPS测量实验系统，本文建立的快速软件鉴相MIPS测量实验系统鉴相速度快，获取一个MIPS所需时间仅在0.057s，结合利用阿基米德螺线和差分组合形式制作的传感器灵敏度高。实验结果表明，MIPS的变化和脑出血的变化并不是成严格线性关系。对于新西兰大白兔来说，脑脊液的调节能力大约在1mL左右，在颅内压增高的前期，MIPS比ICP有着更高的敏感性。这表明MIPS技术能够帮助临床上比ICP监测手段更加提早发现脑部的病生理变化，为临床提供早期预警，帮助临床医生提高早期诊断和治疗水平。MIPS和ICP有很好的负相关性，通过非线性回归分析表明，两者关系式近似为P=9.404e-0.91△θ，统计分析结果证明在颅内压增高的前期，MIPS的变化能够通过指数函数的形式反映ICP的变化。总体来说，MIPS提供了一种颅内压无创新的监测手段，尤其在前期阶段，有着无可比拟的优越性。除脑出血外其他因素导致的颅内压增高，MIPS和ICP的关系仍然需要进一步研究。