【摘要】： 在生物醫(yī)學工程中，應用電磁場數(shù)值計算方法研究電磁場與生物體相互作用的規(guī)律是一個十分重要的課題。它既有利于電磁波在醫(yī)學上的應用，又可以有效地提供可靠的資料和數(shù)據(jù)，以避免出現(xiàn)不必要的傷害事故。本文提出了生物醫(yī)學工程中兩種對生物組織進行電磁診斷的新方法，并分別進行了數(shù)值分析，對其實際應用進行了探討。 本文首先基于低頻電磁成像方法的正問題，給出了在準靜場近似下，三維有耗媒質(zhì)在低頻激勵線圈作用下的二次磁場的計算方法，討論了電導率的不均勻分布對二次磁場的擾動情況。計算實例的結果表明，充分利用有限元方法中產(chǎn)生的系數(shù)矩陣高度稀疏并呈帶狀對稱分布的特點，采用特殊的存儲技術，可以大大提高計算效率。該方法為一種有效的正問題計算方法，可直接應用于需要利用二次磁場信息反演有耗媒質(zhì)分布的正問題計算。再結合適當?shù)姆囱菟惴ň涂蓪崿F(xiàn)電磁成像的目的，從而達到醫(yī)學診斷的目的。 在對矩形微帶天線用于分層生物組織診斷的FDTD分析中，討論了在微帶天線近場作用下，分層生物組織內(nèi)的場分布；生物組織中腫瘤大小以及腫瘤的介電特性與微帶內(nèi)反射系數(shù)的關系及相應的場分布，為不同腫瘤的辨別提供了一定的依據(jù)；還討論了不同生物組織在不同頻率的近場作用下的頻率特性。在用FDTD方法計算電磁場分布的過程中，采用一種新的微帶線饋電激勵設置方式，使得在計算過程中源平面無需切換成吸收邊界，，由于場的劃分使反射場自然從總場分離出來。為了提高計算精度，截斷邊界采用一種新型的完全匹配吸收層作為吸收邊界，取得了較好的數(shù)值結果。
【圖文】：

最后方程組的求解采用直接計算的高斯消去法。從而求得電勢分布值。進而求得二次場的分布。如圖3.5至圖3.8所示，為當小方形物體的中心點位于點:x=Oem，廠oem，z=1.125em和點:x=3.375em，廠3.375em，z=l.125em時，在z=oem平面上二次磁場的分布情況。

本文編號：2614033