人体组织的介电特性主要包括电导率和电容率,它们描述了组织对电磁场的响应特性。临床研究表明人体组织出现异常时其介电特性值会发生改变,因此介电特性可以作为表明组织生理状态的生物标记,为临床诊断提供有价值的信息,有助于疾病的早期发现。另外,利用介电特性能够估计组织内部电流和电磁场的分布,可以将其应用在有关电磁刺激的临床治疗中,所以介电特性分布研究具有重要的临床意义。磁共振扫描中的射频能量特定吸收率（Specific Absorption Rate,SAR）的计算值与组织的电导率是成正比例关系,通过组织的电导率分布能够实现个体化的SAR估算,以保证磁共振扫描的安全性,促进高场以及超高场磁共振成像技术的发展。目前介电特性值主要是通过离体组织测量或有创活体组织测量得到,至今还没有成熟的活体组织介电特性无创测量方法。自2009年以来,基于磁共振的介电特性断层成像（magnetic resonance electrical properties tomography,MREPT）方法因其能够以无损伤性和无侵入性的方式重建组织的介电特性分布而获得了广泛的关注。但是,现有MREPT方法还面临着诸多挑战。比如,多数MREPT方法是基于假设介电特性在同一组织中分布均匀,但是人体组织的介电特性并不满足这一假设前提,尤其是在发生了病变的组织中;在MREPT重建过程中,需要对射频场进行二阶微分计算,该计算将会放大射频场数据中的噪声,降低成像的质量;再者,现有的MREPT重建方法在获取射频场的幅值和相位信息时并没有利用临床数据采集过程中已得到的MR结构图像,造成了信息的浪费。针对上述问题,本文以MREPT重建作为课题,研究了基于人体组织非均匀性的电导率重建方法。研究内容分为以下三部分:（1）研究了Helmholtz方程中考虑了组织介电特性非均匀性后的电导率重建问题。传统的重建方法是基于组织均匀性假设,即Helmholtz方程中电导率的梯度项为零,虽然易于数值处理,但增加了组织边界区域的重建误差。由于本文在重建方程中考虑了人体组织介电特性的非均匀性,电导率的梯度不再为零,导致方程求解复杂度增加。基于此,本文提出了基于双约束的电导率重建方法。首先对重建方程采用有限差分方法得到离散化后的线性方程组,然后利用最小二乘法构造出迭代求解电导率的重建模型。由于该模型是一个病态问题,为了抑制重建图像的组织边缘震荡现象,本文在重建模型中引入了小波变换和全变分两个正则化约束项。仿真数据和临床数据实验结果表明,本文提出的方法能够有效地减少组织边界区域的重建误差,提高重建结果的准确性。（2）研究了提高电导率重建方法对噪声的鲁棒性问题。电导率重建方程中包含了收发相位的一阶和二阶微分运算,而二阶微分运算对收发相位数据中的噪声非常的敏感。本文利用散度运算的规则对该方程进行了变换,变换后的方程只需要对收发相位进行两次一阶微分运算。为求解变换后的重建方程,本文提出了基于广义全变分的电导率重建方法。首先通过有限差分方法对变换后的重建方程进行离散化,将电导率重建问题转化为求解线性反问题。然后在模型中引入二阶广义全变分正则约束项,通过交替方向乘子法完成对重建模型的快速求解。仿真数据实验表明在不同的噪声水平下所提方法能够有效地抑制噪声的影响,同时临床数据实验也显示出所提方法优于当前其他同类方法。（3）研究了在介电特性断层成像过程中引入磁共振图像的组织结构信息以提高边缘清晰度的问题。MREPT是利用射频场信息计算组织的介电特性分布,在通过磁共振扫描获得射频场数据的同时已得到组织的MR结构图像,该图像中包含了组织的边缘信息。为了运用这些信息提高介电特性分布图像中组织边缘的清晰度,本文提出了一种磁共振图像先验信息引导的MREPT方法。首先通过对MR结构图像计算邻域窗口内变分提取出图像的边缘信息,然后考虑到介电特性分布和结构图像之间的相关性,构造出包含边缘信息的广义全变分正则约束项,从而得到基于先验信息的介电特性重建模型。仿真实验和临床实验的结果表明所提方法的重建结果相较于文献中的其他方法具有更清晰的边缘结构。