植入式醫(yī)療設(shè)備無線能量傳輸系統(tǒng)電磁環(huán)境下的人體安全性研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展,各類電磁設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射對(duì)人體安全的影響逐漸引起國(guó)內(nèi)以及國(guó)際的普遍重視。人體在不同頻率的高強(qiáng)度電磁輻射環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生不同的病狀,受到電磁輻射少可造成身體發(fā)熱、神經(jīng)疼痛,受到電磁輻射多可導(dǎo)致神經(jīng)錯(cuò)亂、心臟衰竭、灼傷乃至致死。由于目前人體植入式醫(yī)療設(shè)備電源電量的有限性,對(duì)于將無線傳能系統(tǒng)應(yīng)用于人體植入式醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行無線能量補(bǔ)給的研究越來越多,因此人體在無線傳能過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁輻射環(huán)境下的安全性研究就顯得極為重要。

2、　　為此,本文針對(duì)人體與植入式醫(yī)療設(shè)備無線能量傳輸系統(tǒng)電磁環(huán)境之間的相互作用原理和電磁仿真方法進(jìn)行了比較詳細(xì)地分析研究,主要的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)總結(jié)是:
　　1.在介紹生物電磁學(xué)及生物電磁劑量學(xué)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上,對(duì)時(shí)域有限差分法的基本原理和要點(diǎn)作了歸納。
　　2.提出了一種融入等效寬度技術(shù)的非均勻網(wǎng)格生成算法,在網(wǎng)格剖分軟件中設(shè)置x,y,z以及Rx,Ry,Rz,若沿x軸縮小模型尺寸,x可以在符合數(shù)值色散公式的基礎(chǔ)上設(shè)置的大一點(diǎn)

3、進(jìn)行粗網(wǎng)格剖分;由于非均勻網(wǎng)格剖分方法網(wǎng)格尺寸在x,y,z方向上是不斷變化的,因此在獲得實(shí)際模型的等效尺寸時(shí),需要求得劃分為粗網(wǎng)格方向的網(wǎng)格單元尺寸的平均值,即該方向上的模型尺寸與網(wǎng)格數(shù)的比值,通過此平均值將計(jì)算模型的尺寸在相應(yīng)方向減小半個(gè)網(wǎng)格,得到等效尺寸模型;重復(fù)第一個(gè)步驟,進(jìn)行網(wǎng)格剖分。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,說明了融入等效寬度技術(shù)的非均勻網(wǎng)格剖分算法在FDTD仿真時(shí)的準(zhǔn)確性和有效性。
　　3.將融入等效寬度技術(shù)的非均勻網(wǎng)格生成算法應(yīng)