王伟策，梁国华，马 菁，徐灿华，刘本源，季振宇，王 蕾，史学涛

    (1空军军医大学军事生物医学工程学系医学电子工程教研室，陕西 西安 710032；2西北工业大学医学研究院，陕西 西安 710072)

    生物组织介电特性是指其在电磁场中吸收和耦合电磁能的特性表征，是组织重要的生物物理特性之一[1]，其介电特性受频率、温度等因素影响显著[2]。报道显示，在微波消融、射频消融等热疗手术[3-4]、冷冻消融术[5]以及基于介电特性的无创温度监测[6]等应用中，精确了解组织介电特性及其随温度变化规律至关重要，可以为疾病诊断、重要脏器损伤监护、身体比吸收率计算、治疗效果改善提供精准指导[7-10]。

    目前，EDD等[11]针对低温手术治疗效果评估需求使用四电极法测量了大鼠肝脏等组织在1×102～1×104Hz内介电参数的温度相关性；为了在热消融术中对目标器官吸收热量准确建模以及优化术中操作，POP等[12]使用二电极法研究了4.6×105Hz下猪肾和脂肪介电特性的温度相关性。另外，郭文旭等[13]使用四电极法研究了兔肝在1×101～1×106Hz内介电参数的温度相关性。然而，由于既往研究所用频率以及测量方法不同，导致结果只能满足特定需求，且并未注意到离体时间的影响，测量结果不能真实反映在体情况，无法为其他研究提供参考。

    为了使相关研究具有普适性，需要统一频率范围以及测量方法。研究指出，在1×101～1×108Hz内组织介电参数可以同时反映组织、细胞以及大分子物质的内部特征，组织生理和病理变化在此频段的介电参数中均有所反映[14]。因此研究该频段内组织介电特性的温度相关性可以帮助我们深入认识温度影响生物电磁特性的作用机制以及变化规律，且具有重要的理论意义和应用价值。

    目前，介电特性测量方法有四电极法[15]、二电极法[16]、终端同轴测量法[17]、谐振腔法[18]、自由空间法[19-20]等，但没有一种方法可以实现1×101～1×108Hz下介电参数的精准测量；同时为了使离体组织在保持活性的条件下准确测量温度特性，需要实现快速精准控温。为此，本课题组建立了适于介电-温度相关特性研究的活性组织介电特性测量平台，来实现多种生物组织在快速、大范围温度变化下的宽频介电参数测量，以方便进一步进行组织介电参数温度相关性的研究。

    1 材料与方法

    1.1 材料

    Solartron 1260电阻抗分析仪和Solartron 1294A生物阻抗测量接口(Schlumberger公司 ......