全人體電磁模型及其在電磁場(chǎng)生物效應(yīng)中的初步應(yīng)用研究.pdf

1、該文簡(jiǎn)述了生物電磁學(xué)的發(fā)展概況,分析了磁共振成像(MRI)中由時(shí)變梯度場(chǎng)感應(yīng)的渦流對(duì)人體外周神經(jīng)刺激(PNS)和心臟刺激等生物效應(yīng)機(jī)理.由此提出建立全人體電磁模型進(jìn)行仿真研究的必要性.基于電磁場(chǎng)的時(shí)域有限差分法(FDTD)和人體實(shí)測(cè)電磁特性參數(shù)構(gòu)造出全人體電磁仿真模型軟件包,建立本課題所需要的適合于時(shí)域有限差分法在網(wǎng)格空間中進(jìn)行計(jì)算的三維數(shù)值化人體電磁模型,實(shí)現(xiàn)了人體高度任一截面的等磁導(dǎo)線和等電導(dǎo)線圖形的顯示.針對(duì)時(shí)域有限差分法中的吸收

2、邊界條件的設(shè)定這一關(guān)鍵技術(shù),考慮提高計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度、節(jié)省內(nèi)存、提高計(jì)算精度,對(duì)幾類典型的吸收邊界條件進(jìn)行了仿真,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析比較,得出使用完全匹配層(PML)比較理想.進(jìn)行MRI系統(tǒng)中縱向梯度線圈生物效應(yīng)的初步仿真研究:結(jié)合人體電磁場(chǎng)模型,通過(guò)用"Maxwell對(duì)"實(shí)現(xiàn)縱向梯度線圈仿真,計(jì)算出全人體的感應(yīng)渦流分布,得出的結(jié)果和閾值進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)感應(yīng)渦流己很接近人體刺激閾值.因此,應(yīng)把感應(yīng)渦流值作為梯度線圈的優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要參數(shù).