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电阻抗断层成像技术是一种无损测量的功能成像方法。它通过在物体的边界输入电流，同时测量在边界上产生的电压，并应用一定的重构方法，根据边界上测得的电压信息来重构出物体内部的阻抗分布图像。该论文针对头部EIT研究中所涉及的难点问题，分别对EIT的正问题、逆问题、图像空间分辨率的提高、头部各层组织电导率值的测量方法等问题进行了深入的研究。
由于头部是一个三维多层结构，计算时需要进行三维建模，这样就会有较大的计算量，而且EIT正问题形成的是电流场问题，所以该论文将有限体元法引入到EIT正问题的求解中，并且与有限元法相比较，验证了有限体元法可以通过相对较少的网格，得到精度较高的电位分布。
由于测量都在边界上进行，所以边界上测量的电压对中心区域电导率的变化不敏感，导致了敏感矩阵的病态性(i11-posed)。该文将广义矢量模式匹配法(GeneralizedVectorSamplePatternMatchingMethod，GVSPM)应用到EIT逆问题的求解中。GVSPM是一种求解线性逆问题的迭代方法，对病态和奇异矩阵方程都适用。通过二维、三维的仿真和实验研究，并与伪逆方法求解逆问题重构出的图像进行比较，表明了GVSPM方法重构出的图像对中心区域电导率的变化更敏感。
针对EIT图像空间分辨率低的问题，该文应用了FOCUSS和Shrinking+FOCUSS方法，使得图像的空间分辨率和定位精度都有了很大的提高。由于FOCUSS是一种依赖于初始值的方法，采用不同的初始值对于最终的结果会有不同的影响。所以，论文中分别以GVSPM和伪逆方法的结果作为初始值，并进行了对比研究。
为了得到头部各层组织的电导率值，准确地建立多层球模型或多层真实头模型，该文对在组织结构已知的情况下，如何测量头部各层组织电导率值的方法进行了研究，提出了敏感矩阵多次迭代的方法。该文还总结出选取初始值的方法，这对实际头部的活体测量具有一定的指导意义。