脑出血具有较高的发病率和死亡率,是威胁人类健康的重大疾病之一。通过对脑出血进行实时、持续的无创监测,可以及时得到出血的进展状况,根据病情变化迅速调整治疗方案,对脑出血治疗和临床预后具有重要意义。但是目前临床的脑出血成像技术如计算机层析成像和磁共振成像不能对患者长期连续使用,无法对脑出血进行实时监测。电磁层析成像(Magnetic Induction Tomography,MIT)属于电学层析成像技术的一种,具有低成本、安全、无辐射等特点,可以用于脑出血发展及术后康复过程的连续监测。因此MIT用于脑出血成像的研究对生命健康具有重要意义。MIT在用于脑出血成像检测时,目标信号微弱,易受干扰,图像重建精度低;特别是时差法在应用中无法获取脑出血的初始参考数据;而采用频差法时,其他头部组织对脑出血信号产生严重干扰。针对以上问题,本课题提出一种曲面式MIT线圈阵列的多频成像方法,提高MIT对外轴性脑出血的成像精度。具体的研究工作如下:(1)针对组织间耦合影响检测信号相位的问题,基于MIT和生物组织的等效电路模型,对头部组织的MIT多频信号相位特性进行研究,提出组织间耦合产生的信号相位与组织电导率和频率之间的关系模型,为多频成像方法研究提供了理论前提。(2)针对采用MIT进行脑出血频差法成像时,其他头部组织对脑出血信号产生干扰,并导致成像结果产生伪影的问题,根据MIT多频信号相位特性,通过建立不同信号的多频关系模型,将脑出血信号从头部检测信号中分离。开展了多频信号的最高频率在≤7.5 MHz情况下,忽略组织间耦合的MIT脑出血多频成像方法的研究;多频信号包含>7.5 MHz频率的情况下,基于组织间耦合的MIT脑出血多频成像方法的研究,减小了对提取脑出血信号时其他头部组织产生的干扰、提高成像精度。通过搭建基于锁相放大器的圆环式MIT测试系统对不同电导率的盐溶液进行实验,获得双频成像和多频成像结果,显示了多频成像方法提升了目标对象的成像精度。(3)针对采用圆环式MIT线圈阵列对外轴性脑出血进行多频成像时,其他头部组织信号较强,导致脑出血信号很难从头部检测信号中分离的问题,提出一种提高局部出血位置检测灵敏度的曲面式MIT的线圈阵列结构,开展了外轴性脑出血区域灵敏度和三维人脑仿真成像的研究,并通过曲面式MIT测试系统研究了检测信号相位的有效性,提高了脑出血信号局部检测的信噪比和外轴性脑出血成像精度。(4)将多频成像方法和曲面式MIT线圈阵列相结合,开展了曲面式MIT对三维真实脑出血模型的多频成像方法研究,并使用曲面式MIT测试系统对不同电导率盐溶液进行多频成像实验,通过减小其他头部组织的影响、增加脑出血信号局部检测的信噪比,在采用圆环式MIT线圈阵列进行脑出血初步成像的基础上,进一步采用曲面式MIT线圈阵列提高外轴性脑出血的成像精度。