低頻條件下生物組織介電特性的數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2021-04-03 01:09
根據(jù)頻散理論構(gòu)建單階Cole-Cole模型,以人體組織電參數(shù)測量值為依據(jù),基于最小二乘法獲得對應(yīng)組織的單階Cole-Cole模型,并將各組織電參數(shù)模型計算值與測量值進行對比分析。利用修正系數(shù)法獲得豬組織電參數(shù)的單階Cole-Cole模型,并將通過模型獲得的50 Hz頻率時豬組織的電參數(shù)加載至ANSYS平臺建立的符合解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的豬三維模型,研究通過豬電學(xué)模型的觸電電流。結(jié)果表明:人體組織電參數(shù)模型計算值與測量值間的平均相對誤差在6%以內(nèi);60組觸電仿真電流與課題組觸電物理實驗獲得的電流比較,左前肢-左后肢和左前肢-右后肢觸電路徑的平均相對誤差分別為3.5%和3.2%,驗證了單階Cole-Cole模型研究低頻條件下生物組織介電特性的可行性。
【文章來源】:中國科技論文. 2020,15(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
生物組織的頻譜特性曲線
部分組織電參數(shù)擬合結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,在α色散區(qū)域,擬合曲線與Gabriel等[10]測量得到的數(shù)據(jù)曲線基本吻合。2.3 基于修正系數(shù)法的豬組織介電特性研究
由上述討論可知,生物組織的介電特性與頻率密切相關(guān),不同組織的介電特性對頻率的敏感各異。根據(jù)Gabriel等[7-9]和Peyman等[23-24]測量的人體組織與豬組織在50 MHz~20 GHz頻段的電參數(shù),得到人與豬主要不同組織的介電特性隨頻率變化的規(guī)律如圖3所示。由圖3可知,在高頻段人與豬的介電特性隨頻率變化的趨勢一致,表明人與豬的組織的電特性相似。鑒于豬與人體組織介電特性的高度相似[14-16],本文采取修正系數(shù)法探究低頻條件下豬主要組織的電參數(shù),以人、豬各組織在高頻段的介電常數(shù)ε為依據(jù),引入修正系數(shù)μ,計算電參數(shù)為
本文編號:3116313
【文章來源】:中國科技論文. 2020,15(03)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
生物組織的頻譜特性曲線
部分組織電參數(shù)擬合結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,在α色散區(qū)域,擬合曲線與Gabriel等[10]測量得到的數(shù)據(jù)曲線基本吻合。2.3 基于修正系數(shù)法的豬組織介電特性研究
由上述討論可知,生物組織的介電特性與頻率密切相關(guān),不同組織的介電特性對頻率的敏感各異。根據(jù)Gabriel等[7-9]和Peyman等[23-24]測量的人體組織與豬組織在50 MHz~20 GHz頻段的電參數(shù),得到人與豬主要不同組織的介電特性隨頻率變化的規(guī)律如圖3所示。由圖3可知,在高頻段人與豬的介電特性隨頻率變化的趨勢一致,表明人與豬的組織的電特性相似。鑒于豬與人體組織介電特性的高度相似[14-16],本文采取修正系數(shù)法探究低頻條件下豬主要組織的電參數(shù),以人、豬各組織在高頻段的介電常數(shù)ε為依據(jù),引入修正系數(shù)μ,計算電參數(shù)為
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