乳腺疾病是妇女常见病,乳腺癌的发病率持续增高,已经成为危害妇女健康的主要威胁之一。由于乳腺癌的发病机理尚不清楚,能早期发现并及时治疗是降低死亡率的关键。通常来说,病变的源头是功能的衰竭,更大程度的衰竭才会导致形态上的变化,常见的检测技术只能检测病变组织形态的变化,功能性医学成像技术才能够反映组织功能的变化。电阻抗成像技术(Electrical Impedance Tomography, EIT)是近二十几年新兴的一种功能性医学成像技术。在人体皮肤表面放置电极,通过电极向人体注入安全范围的电激励,通过测回皮肤表面的电响应重构出人体内部电导率分布情况。与现今成熟的医学成像技术相比,EIT有无创、廉价以及功能成像等优势,但由于信息量有限、成像算法呈严重病态性等特点,使得EIT的分辨率受到限制。但EIT独特的优势完全能使其作为一种早期疾病检测的辅助手段及连续监测方法。本文以人体乳腺疾病的检测为应用背景,研究开放式三维多频电阻抗测量系统。分析了人体乳腺组织在不同频率电激励下的电特性以及EIT的数学模型,设计EIT测量系统并搭建实验平台对测量系统的参数进行测量。主要工作有以下几方面:(1)分析人体正常组织与病变组织在电激励下的电特性差异,具体针对乳腺正常组织与癌变组织在不同频率电激励下表现出不同的频率响应,得到多频电阻抗成像技术的理论基础,导出EIT的数学模型;(2)针对二维EIT信息量不足的缺点,设计64电极的三维EIT测量系统。针对乳腺应用设计8*8的电极阵列,通过范数区分度的比较确定复合背电极作为辅助电极,采用四电极测量法;(3)研究恒流源激励方式,设计扫频和混频两种具体实现方式。两种方式基于直接数字频率合成技术,在现场可编程门阵列实现相位累加以及相位-幅值转换后经过一系列模拟电路产生激励电流;(4)针对扫频和混频两种激励模式,研究数字相敏检波和快速傅里叶变换对测量信号进行解调;(5)设计恒流源输出电流测量电路、恒流源输出阻抗测量电路以及恒流源输出端电压测量电路对测量系统的参数进行测量,对整个测量系统的供电、通信以及印制电路板进行研究;(6)测量恒流源输出阻抗以及混频输出的频谱,在电阻网络作为负载的情况下,对系统相对精度等参数进行测量,以琼脂模型作为物理实验模型,得到了初步的成像结果。