低频条件下生物组织介电特性的数值模拟

发布时间：2021-04-03 01:09

　　根据频散理论构建单阶Cole-Cole模型,以人体组织电参数测量值为依据,基于最小二乘法获得对应组织的单阶Cole-Cole模型,并将各组织电参数模型计算值与测量值进行对比分析。利用修正系数法获得猪组织电参数的单阶Cole-Cole模型,并将通过模型获得的50 Hz频率时猪组织的电参数加载至ANSYS平台建立的符合解剖学结构的猪三维模型,研究通过猪电学模型的触电电流。结果表明:人体组织电参数模型计算值与测量值间的平均相对误差在6%以内;60组触电仿真电流与课题组触电物理实验获得的电流比较,左前肢-左后肢和左前肢-右后肢触电路径的平均相对误差分别为3.5%和3.2%,验证了单阶Cole-Cole模型研究低频条件下生物组织介电特性的可行性。 

【文章来源】：中国科技论文. 2020,15(03)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

生物组织的频谱特性曲线

部分组织电参数拟合结果如图2所示。由图2可知,在α色散区域,拟合曲线与Gabriel等[10]测量得到的数据曲线基本吻合。2.3 基于修正系数法的猪组织介电特性研究

由上述讨论可知,生物组织的介电特性与频率密切相关,不同组织的介电特性对频率的敏感各异。根据Gabriel等[7-9]和Peyman等[23-24]测量的人体组织与猪组织在50 MHz～20 GHz频段的电参数,得到人与猪主要不同组织的介电特性随频率变化的规律如图3所示。由图3可知，在高频段人与猪的介电特性随频率变化的趋势一致，表明人与猪的组织的电特性相似。鉴于猪与人体组织介电特性的高度相似[14-16]，本文采取修正系数法探究低频条件下猪主要组织的电参数，以人、猪各组织在高频段的介电常数ε为依据，引入修正系数μ，计算电参数为


本文编号：3116313