研究背景和目的：　　随着科学技术的不断发展，现代战争模式跟以往相比发生了根本性的变化，以战机轰炸与中远程制导武器精确毁伤结合的空天地立体打击，力求使用高尖端爆炸武器远距离摧毁敌方的指挥系统和电力系统。由于高能爆炸武器的应用贯穿战争全过程，使得伤员的伤情从传统的枪弹伤、破片伤居多变为冲击伤、爆炸伤居多。经统计表明，战场上颅脑战创伤的比例越来越高，而闭合性颅脑出血（Closed Cerebral Hemorrhage,CCH）是颅脑战创伤中极为常见的伤情。　　CCH是由冲击波或钝器直接作用于人体头部或因冲击波及其他外力使头部发生移动所导致。其原发性损伤包括颅骨骨折、组织变形、血管撕裂、细胞损伤等，因原发性损伤可引发进一步脑病理性、功能性恶化。如果CCH伤员在早期没有被检测出来，导致延误最佳治疗时间，多引起瘫痪甚至死亡。目前我军对于CCH因战场条件与伤员情况的限制无法通过计算机断层成像（Computed Tomography,CT）和颅内压（Intracranial Pressure,ICP）监测方法来诊断判别，而是使用格拉斯哥评分法（Glasgow Coma Score,GCS）结合体征指标测量及以往诊断经验来判断CCH。鉴于以上检测方法的不客观性，本文提出一种新型检测方法——磁感应相位移（Magnetic Induction Phase Shift，MIPS），它具有无创、非接触、便携和低成本的特点，能够在颅脑战创伤后立即开展早期检测和后送途中对伤员颅内病理活动实施连续监测。本研究基于MIPS基本理论和生物组织电导率频谱特性开展闭合性颅脑冲击伤脑出血早期磁感应检测实验研究，本文主要研究工作包括以下几个方面：　　（1）MIPS基本理论及检测CCH的理论研究。由MIPS基本理论可知，相位移变化与激励信号频率、被测目标电导率和系统几何尺寸有关。在激励信号频率和系统几何尺寸一定的条件下，可以检测颅内电导率来反映脑组织病、生理改变。文中根据颅内组织电导率分布规律建立了同轴单激励-单检测线圈和简单的电导率四层球脑模型。另外，并根据CCH的主要病理过程，分析出颅内整体平均电导率与MIPS成正比的理论关系。通过对生物组织电导率频谱特性的分析，发现生物组织在β色散域（0.1MHz～100MHz）能反映不同介电特性脑组织间的界面驰豫，即在该频段进行磁感应检测，可以更好地反映CCH的病理变化信息。　　（2）磁感应脑监护实验装置是一种小型且便于卫生员使用的颅脑战创伤检测仪器。它是由激励信号源、信号分离模块、幅相接收机、信号处理与显示模块、磁感应检测传感器和高频同轴传输线六部分组成。该仪器最大扫频范围为300kHz～3GHz，最大扫描点数为1601，最大频率分辨率为1Hz，最大输出功率为10dBm。实验测量时，通道设置为反射参数和传输参数，数据格式确定为幅度和相位。磁感应检测传感器是用铜线缠绕有机玻璃管而成，通过在频率范围为300kHz～300MHz仿真，结果发现在磁感应检测传感器空载时阻抗匹配频率点为67.14MHz，此频率下磁感应脑监护实验装置检测灵敏度最高。另外，通过磁场空间分布确定了在线圈中符合实验约束条件的最佳检测位置。　　（3）对液体冲击损伤模型、控制皮质撞击损伤模型、坠落损伤模型和爆炸损伤模型4种CCH动物模型进行分析。根据实验要求，最终采用了基于卧式生物撞击机BIM-Ⅱ的皮质撞击动物模型，该撞击机所产生的颅脑伤情更接近由战场钝器打击和爆炸冲击形成的伤情。它具备伤情再现性好、可重复性高、实验操作简单、动物死亡率低、固定损伤区域等优点。其中，卧式生物撞击机BIM-Ⅱ由高速气炮装置、高压气源、二次锤、限位架、基座、万向动物板台及控制台组成，可通过设置不同气压值来调整撞击力度。实验中，将22只家兔分为3组，损伤1组和损伤2组各10只，CT对照组2只。损伤1组和损伤2组分别以600kPa和650kPa的气压值撞击家兔头颅顶部规定位置，从而形成不同程度的2种CCH伤情。随后对家兔CCH动物模型进行了CT和病理实验，从而证明了本实验所用的动物模型不仅可以在规定损伤区域造成CCH，还能通过设置气压大小造成不同严重程度的CCH。　　（4）开展磁感应脑监护实验装置检测家兔CCH的实验研究。两个致伤组家兔均在300kHz～300MHz频段内进行MIPS数据测量和分析。结果显示，两组家兔致伤前MIPS均小于0.8°。致伤后0min，损伤1组10只家兔的反射参数、传输参数平均相位移分别为6.24±1.93°、-3.77±1.64°，损伤2组10只家兔的反射参数、传输参数平均相位移分别为8.43±1.39°、-9.27±2.34°；致伤后30min，损伤1组10只家兔的反射参数、传输参数平均相位移分别为10.99±2.86°、-11.17±2.91°，损伤2组10只家兔的反射参数、传输参数平均相位移分别为14.01±2.46°、-16.18±2.22°。将损伤1组伤前伤后30min内MIPS数据、损伤2组伤前伤后30min内MIPS数据分别进行配对样本t检验，在对应的时间，损伤1组伤前伤后、损伤2组伤前伤后具有显著性差异（P＜0.05（α=0.05）），并且致伤后30min的连续MIPS数据可以反映颅内组织变化情况，即CCH的变化情况。将损伤1组与损伤2组的MIPS进行配对样本Wicoxon符号秩检验，结果显示两个致伤组之间的MIPS具有显著差异性（P＜0.05（α=0.05）），说明可以用MIPS来区分CCH的严重程度。随后对两个致伤组别反射参数的平均相位移之差的绝对值与其标准差的和进行比较，两个致伤组传输参数进行同上分析，结果发现传输参数对于CCH严重程度的区分度高于反射参数，更能适用于检测。结论：磁感应脑监护实验装置可以早期检测家兔是否存在CCH及其变化情况，并且与反射参数相比下，传输参数对家兔CCH严重程度区分度更好。除此之外，通过开展对家兔CCH检测的实验研究，验证了磁感应脑监护实验装置将来发展成为一线战场急救检测CCH仪器，该仪器具备的早期敏感性、非接触性使营连一级卫生员能快速、简便地检测判别出CCH伤员及其严重程度，从而达到对伤员进行早期鉴定分类，更合理地分配战场后送及医疗资源，有利于保持和恢复部队战斗力。