本文關(guān)鍵詞： 磁共振成像 電磁場 電磁安全 生物效應(yīng) 人體數(shù)值模型 數(shù)值計算方法　出處：《高電壓技術(shù)》2017年08期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：近年來,隨著磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技術(shù)的快速發(fā)展,其電磁安全性得到了越來越廣泛的重視。為此,綜合評述了近幾年的研究成果,首先介紹了MRI系統(tǒng)產(chǎn)生的靜磁場、梯度場和射頻場這3種不同性質(zhì)的電磁場的生物效應(yīng)及其安全標(biāo)準(zhǔn),并在此基礎(chǔ)上著重介紹了評估MRI系統(tǒng)電磁安全的數(shù)值計算方法,分別就人體數(shù)值模型和數(shù)值計算方法針對準(zhǔn)確度和計算效率詳細(xì)展開了分析和評價。研究結(jié)果表明:當(dāng)MRI產(chǎn)生的3種電磁場超過一定限值時,會引發(fā)生物效應(yīng),導(dǎo)致受檢者的身體出現(xiàn)不適反應(yīng);現(xiàn)有人體模型分辨率高,可較準(zhǔn)確地反映真實人體組織,但通用模型限制了高場MRI設(shè)備優(yōu)勢的發(fā)揮,開發(fā)個體體素模型是必然發(fā)展趨勢;現(xiàn)有的用來評估MRI電磁安全的數(shù)值計算方法包括有限元法、矩量法和時域有限差分方法,以及準(zhǔn)靜態(tài)近似方法和混合數(shù)值計算方法等衍生計算方法,這些方法能較準(zhǔn)確地預(yù)測人體組織內(nèi)的電磁場值,但無法兼顧準(zhǔn)確度和高計算效率,仍需進(jìn)一步改善;現(xiàn)有的安全標(biāo)準(zhǔn)尚不完善,未來應(yīng)補(bǔ)充開放式MRI系統(tǒng)、PET/MRI多模成像技術(shù)以及LINAC/MRI介入治療系統(tǒng)等新型系統(tǒng)的安全標(biāo)準(zhǔn)。該研究結(jié)果可以為MRI設(shè)計人員提供參考,幫助補(bǔ)充完善現(xiàn)有的MRI安全標(biāo)準(zhǔn),在保證安全性的條件下提高系統(tǒng)性能。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of magnetic resonance imaging (resonance) technology, more and more attention has been paid to its electromagnetic security. The biological effects and safety standards of three different electromagnetic fields, gradient field and radio frequency field, are introduced, and the numerical calculation method for evaluating electromagnetic safety of MRI system is introduced. The human numerical model and numerical calculation method are analyzed and evaluated in detail in terms of accuracy and computational efficiency. The results show that biological effects will be induced when the three electromagnetic fields produced by MRI exceed a certain limit. The present human model has high resolution and can accurately reflect the real human tissue, but the universal model limits the advantage of high-field MRI equipment, and the development of individual voxel model is an inevitable trend. The existing numerical methods to evaluate the electromagnetic safety of MRI include finite element method, moment method and finite-difference time-domain method, as well as quasi-static approximation method and hybrid numerical method. These methods can accurately predict the electromagnetic field values in human tissues, but they cannot balance accuracy with high computational efficiency and need to be further improved; existing safety standards are not yet perfect. In the future, the open MRI system should be supplemented with the new safety standards of PET / MRI multimode imaging technology and LINAC/MRI interventional therapy system. The results of this study can provide reference for MRI designers and help to supplement and perfect the existing MRI safety standards. The system performance is improved under the condition of ensuring security.
【作者單位】： 中國科學(xué)院電工研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金(1154200019)~~
【分類號】：O441

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬柏祥;純鋁密度的數(shù)值計算研究[J];輕金屬;2005年01期

2 楊曄,張鎮(zhèn)西,蔣大宗;Mie散射物理量的數(shù)值計算[J];應(yīng)用光學(xué);1997年04期

3 沈建琪,劉蕾;經(jīng)典Mie散射的數(shù)值計算方法改進(jìn)[J];中國粉體技術(shù);2005年04期

4 陳昌友;中子首次碰撞幾率P_(ij)和“遷移核”K_(ij)的數(shù)值計算[J];原子能科學(xué)技術(shù);1980年06期

5 李會山;鄭曙東;田春山;;數(shù)值計算在振動和波動教學(xué)中的應(yīng)用[J];青海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年03期

6 龍永興,石秉仁,牟宗澤;ECR波傳播與吸收的數(shù)值計算[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2003年02期

7 呂棟;張少泓;王濤;;反應(yīng)堆高階k本征方程數(shù)值計算方法的改進(jìn)[J];原子核物理評論;2006年02期

8 鄒文強(qiáng);羅飛;張慧蘭;馮歆;;電壓-溫度變換特性的線性化的數(shù)值計算[J];江西理工大學(xué)學(xué)報;2006年03期

9 徐建良;;均勻帶電橢圓細(xì)環(huán)電場的數(shù)值計算[J];連云港師范高等專科學(xué)校學(xué)報;2014年01期

10 黃華;恰汗·合孜爾;宋艷萍;努爾古麗·艾力;;在Cap-cyclide坐標(biāo)中Wangerin函數(shù)N_m~n(ν)的高精度數(shù)值計算[J];計算力學(xué)學(xué)報;2012年01期

相關(guān)會議論文 前1條

1 史祥蓉;蔣曉勤;饒偉;;關(guān)于解題條件合理性問題的討論[A];2005年全國高校非物理類專業(yè)物理教育學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2005年

，

本文編號：1514392