血脑屏障（Blood-Brain Barrier,BBB）的存在给中枢神经系统（Central nervous system,CNS）疾病的治疗带来挑战,电磁脉冲（Electromagnetic pulse,EMP）辐照开放BBB具有可逆、无创且副作用较小的特点,是一种潜在的CNS疾病治疗手段。目前EMP辐照诱导BBB开放的实验研究多以大鼠和小鼠为主,辐照参量的多样性引起的鼠脑内场强不同导致了各实验研究之间可比性较差,也难以将这些实验结果外推至人体。脑内电场是直接产生生物效应的关键物理量,需要对不同辐照参量下不同体型动物的脑内场进行系统研究,找到其中的参量作用规律,才能有效实现结果外推。为此,本文在大鼠实验结果的基础上,进一步研究了EMP辐照与体型更大的动物——兔的BBB开放之间的关系:首先通过数值仿真得到兔的脑内场强;继而实验研究了 EMP参量与兔BBB开放之间的关系;最后基于脑内场考察了 EMP对兔和大鼠BBB效应的影响规律,并外推得到猪、猴及人的BBB开放所需的EMP场强参考值。本研究为EMP开放BBB的临床前研究提供了的理论参考和数据支撑。本文基于7T-MRI构建了兔三维数字模型,并建立EMP辐照腔室,采用三阶Debye模型描述生物组织的介电参数,使用Xfdtd仿真计算了 EMP辐照动物的脑内场。计算结果表明:（1）相较于入射波形,兔脑内EMP的脉宽大幅变窄;（2）辐照参量的改变会影响脑内场强,相同辐照外场下E极化（动物体长方向与电场E方向相同）的脑内场强最大,k极化（动物体长方向与波矢k方向相同）次之,H极化（动物体长方向与磁场H方向相同）最小。脉冲前沿越陡,脑内场强越大,而脉宽的变化对脑内场强影响较小;（3）相同辐照外场下,大鼠和兔的脑内场强区别较大,兔的脑内场强约为大鼠的2倍。EMP辐照兔BBB开放的实验研究表明:（1）极化方向会影响兔BBB通透性。当辐照外场为110 kV/m时,k极化的兔脑Evans Blue（EB）示踪剂的泄露量与Sham组相比具有极显著性差异,而H极化无显著性差异,这是因为k极化的兔脑内场强比H极化大;（2）脉冲数也会影响兔BBB的开放程度,荧光观察法和匀浆法均表明随着脉冲数的增加,兔BBB通透性先增加后减小,脉冲数为200时兔BBB开放程度最大;（3）随着EMP场强的增大,兔BBB通透性增加,使用不同分子量的示踪剂（EB和FITC-dextran）的实验结果表明EMP辐照诱导的兔BBB开放具有尺寸特性,即在一定场强范围内,辐照场强越大,能通过BBB的相同性质的示踪剂分子量越大。本文所得EMP辐照兔的BBB开放规律与前期大鼠的实验结果相比,脉冲数及辐照场强对两种动物BBB通透性的影响规律基本一致,脑内场近似时大鼠和兔的BBB效应是相近的。由此得出使用脑内场能够较好地解释EMP作用与BBB开放效应的规律,基于此,本文计算了 EMP辐照猪、猴及人的脑内场强,外推估算得出猪、猴及人的BBB开放所需EMP场强参考值,为后续开展相关大动物实验研究提供参考。