人体电磁模型的初步仿真研究

发布时间：2021-01-28 10:18

　　本文综述了电磁场对神经和心脏刺激的研究进展，着眼于磁共振这个集中代表着磁场各项顶尖技术指标发展的系统中存在的电磁生理刺激问题，阐述了本课题研究的必要性，并引出研究方法；对本课题采用的研究方法即时域有限差分法做了介绍，包括数值稳定性分析和色散条件的分析，着重介绍了吸收边界条件的重要意义并对四类边界条件的理论基础做了说明；对四类边界条件进行数值仿真，对仿真结果进行了比较；对全人体模型做了梯度线圈激励下的数值仿真，考察梯度线圈在人体不同截面产生的平均特异吸收率分布情况，并通过改变梯度线圈的位置考察其对人体作用的影响；因为心脏截面有着较大的感应电流电流峰值，又由于心脏部位的敏感性和提高计算效率的需要，所以从人体模型中把心脏体段截取出来，考察梯度线圈电流作用下心脏部位的电流分布情况，从而评价梯度场对心脏刺激的作用，结果表明现有的磁共振系统的技术指标在最不利的情况下产生的涡流已经非常接近异常心肌细胞的刺激阈值。 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
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目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 电磁场的生物效应的早期研究
        1.1.2 MRI时变电磁场对外周神经及心脏的刺激
        1.1.3 关于人体模型的研究
    1.2 研究方法介绍
    1.3 研究目标和论文结构
第二章 时域有限差分法
    2.1 FDTD算法
    2.2 数值稳定性分析
    2.3 数值色散分析
    2.4 激励条件
    2.5 吸收边界条件
        2.5.1 导体边界条件
        2.5.2 驻波行波边界条件
        2.5.3 Mur氏边界条件
        2.5.4 PML边界条件
第三章 吸收边界条件的比较研究
    3.1 纯导体边界
    3.2 驻波行波边界
    3.3 Mur氏边界条件
    3.4 PML边界条件
第四章 全人体电磁模型的初步仿真
    4.1 简介
    4.2 人体模型
    4.3 梯度线圈仿真
    4.4 特异吸收率（SAR）的计算
    4.5 结果和讨论
        4.5.1 仿真结果
        4.5.2 讨论
    4.6 总结
第五章 心脏体段电磁模型的仿真
    5.1 介绍
    5.2 方法
    5.3 感应涡流计算
    5.4 仿真步骤
    5.5 仿真结果
    5.6 结论
第六章 讨论与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]极低频电磁场对人类健康的影响和应用研究[J]. 黄智伟,黄琛.  中国医疗器械信息. 2001(04)
[2]在手机辐射作用下人体内外的场强分布[J]. 闻映红,张林昌.  电波科学学报. 1998(01)



本文编号：3004821