细胞膜穿孔会导致细胞悬液或组织阻抗产生变化,因此分析脉冲电场作用下阻抗动态变化情况,对于医务人员实时掌控肿瘤细胞的状态具有极大的帮助。而传统的评估脉冲电场治疗肿瘤效果的方法具有一定的滞后性,若能建立起阻抗与细胞穿孔程度之间的定量联系,则在后续的临床应用中可能只需分析阻抗的变化,就能够不依赖生物学检测手段而实时评估脉冲电场的疗效。由于现有研究方法不能方便地实时分析脉冲电场作用期间细胞悬液阻抗的变化情况,并且未建立起阻抗与细胞膜穿孔面积的定量关系,因此针对本课题组所采用的高频纳秒脉冲串,利用实测电压和电流波形对其作用下细胞悬液阻抗的实时变化情况进行了分析,并基于溶液等效介电模型推导了细胞悬液阻抗与细胞膜穿孔面积之间的关系。论文的主要工作如下:（1）基于脉冲功率技术研制了输出电压、脉冲宽度、脉冲串内重复频率等参数调节方便的高频纳秒脉冲串发生器。采用流式细胞仪检测了不同参数的高频纳秒脉冲串作用下人体黑色素瘤细胞A375的坏死率和凋亡率,研究了脉冲参数对杀伤效果的影响,并根据杀伤效果确定了用于阻抗分析的脉冲参数。（2）对实测电压和电流波形进行小波去噪后利用FFT变换得到不同频率下的电压和电流值,将细胞悬液在此特殊脉冲形式下近似为线性时不变系统,采用对应频率下的电压除以电流得到不同频率下的细胞悬液阻抗值,利用Cole-Cole模型拟合得到各脉冲参数下低频电阻R₀和高频电阻R_∞的时变规律。（3）采用阻抗分析仪对高频纳秒脉冲串作用前后的细胞悬液阻抗进行测量,分别从R₀和R_∞绝对值和变化率两个方面与上述实测电压和电流波形分析方法的结果进行对比,两种测量方式的差别在可接受范围内,因此认为采用电压和电流波形分析能够很好地反映细胞悬液阻抗的变化情况。（4）基于Maxwell提出的溶液等效介电模型建立细胞膜穿孔面积与R₀和R_∞之间的定量关系,分析高频纳秒脉冲串作用期间细胞膜穿孔面积随电场强度、脉冲串内重复频率、脉冲宽度的变化规律,并从细胞膜穿孔面积角度对杀伤效果进行分析。