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侵入式微波热疗中比吸收率的分布

第四军医大学学报 2000年第11期21卷 1371-1374页

作者：刘于惠杨国胜王健琪朱新亚杨波第四军医大学生物医学工程系电子学教研室陕西西安710033

目的　观察辐射天线长度的改变对比吸收率 (speci-fic absorption rate,SAR)的影响 .方法　根据临床上侵入式微波热疗的应用特点 ,从 Maxwell方程出发 ,对微波热疗天线的电磁能量分布进行数值分析 .结果　获得侵入式微波热疗辐射天线的 ... 详细信息

目的　观察辐射天线长度的改变对比吸收率 (speci-fic absorption rate,SAR)的影响 .方法　根据临床上侵入式微波热疗的应用特点 ,从 Maxwell方程出发 ,对微波热疗天线的电磁能量分布进行数值分析 .结果　获得侵入式微波热疗辐射天线的 SAR三维分布、等值线分布 .结论　辐射器天线的长度改变对侵入式微波热疗的疗效有着决定性的影响 .

关键词：微波热疗天线比吸收率体模

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用于骨肿瘤微波热疗的单探头设计

西安交通大学学报 2003年第8期37卷 865-868,872页

作者：席晓莉汪文秉马保安西安交通大学电子与信息工程学院西安710049 第四军医大学唐都医院西安710032

采用有限元数值分析方法,在2 45GHz频率下,针对临床骨肿瘤微波热疗模型,对目前临床使用的简单同轴探头和改进的缝隙同轴探头在骨组织中产生的电磁场分布及单位质量电磁能量吸收率进行了模拟计算,并进行了简单的实验验证.结果显示:简单... 详细信息

采用有限元数值分析方法,在2 45GHz频率下,针对临床骨肿瘤微波热疗模型,对目前临床使用的简单同轴探头和改进的缝隙同轴探头在骨组织中产生的电磁场分布及单位质量电磁能量吸收率进行了模拟计算,并进行了简单的实验验证.结果显示:简单同轴探头产生的电磁场能量主要分布在治疗区域外,在治疗组织中分布不均,且对正常组织损伤严重;改进的缝隙探头能较好地把能量传输到组织内部,集中在探头缝隙附近,可通过改变缝隙位置实现对包括顶端组织在内的不同部位的治疗,提高了治疗效率,缩短了时间,减少了对正常组织的损伤及对环境的电磁污染.体外实验结果与模拟结果相吻合,该结果为微波骨肿瘤临床治疗中探头的选择提供了理论依据.

关键词：骨肿瘤微波热疗有限元法缝隙探头电磁场比吸收率

微波暴露下实验用鼠体重与电磁能量吸收关系研究

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中华放射医学与防护杂志 2008年第3期28卷 301-303页

作者：苏镇涛周红梅罗霞杨国山北京军事医学科学院放射与辐射医学研究所 100850 北京防化指挥工程学院工程系

目的探讨实验用鼠暴露于3GHz微波时，其体重与全身平均比吸收率以及电磁能量吸收之间的关系。方法首先基于鼠核磁共振三维解剖图像，建立了包含45种生物组织的鼠电磁模型，再通过改变模型的单元尺寸来改变模型的大小与体重，得到长度9～... 详细信息

目的探讨实验用鼠暴露于3GHz微波时，其体重与全身平均比吸收率以及电磁能量吸收之间的关系。方法首先基于鼠核磁共振三维解剖图像，建立了包含45种生物组织的鼠电磁模型，再通过改变模型的单元尺寸来改变模型的大小与体重，得到长度9～24cm，相应体重16～334g共16个鼠电磁模型；然后采用时域有限差分法计算3GHz微波照射下各个鼠模型体内的感生电场分布，进而得到鼠模型吸收的电磁能量与比吸收率。结果在3GHz微波照射下，鼠体重与全身平均比吸收率的关系可分为3个区域，每个区域均可拟合成一条直线；其中，小鼠区域全身平均比吸收率变化剧烈，中等鼠区域变化趋于平缓，大鼠区域变化更为平缓。鼠体重与电磁能量吸收的关系可以拟合成一条二次曲线，当鼠模型较小时，吸收的电磁能量大致相同，当鼠模型逐渐增大时，鼠吸收的电磁功率也逐渐增大，但增大的幅度小于体重增加的幅度。结论动物越大，其在电磁场中吸收的电磁功率也越大，但其全身平均比吸收率却越小。在相同的照射条件下，大鼠因体重变化而产生的受照剂量差异比小鼠小很多，因此建议使用大鼠作为电磁生物效应实验用鼠。

关键词：鼠电磁模型时域有限差分法电磁能量吸收比吸收率

水冷式单针射频热消融系统可消融范围测定的实验研究

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中华物理医学与康复杂志 2011年第6期33卷 417-421页

作者：任国欣白景峰沈国峰郭伟吉翔范晓筠陈亚珠上海交通大学医学院附属第九人民医院口腔颌面外科上海市口腔医学重点实验室上海200011 上海交通大学生物医学仪器研究所

目的通过离体器官和活体动物实验，确定水冷式单针射频消融系统的功率、时间、消融范围的相关曲线，为实际应用提供理论依据。方法采用水冷式单针射频消融系统分别对新鲜牛肝脏、健康成年新西兰白兔的肝脏和肌肉组织实施射频消融处理，... 详细信息

目的通过离体器官和活体动物实验，确定水冷式单针射频消融系统的功率、时间、消融范围的相关曲线，为实际应用提供理论依据。方法采用水冷式单针射频消融系统分别对新鲜牛肝脏、健康成年新西兰白兔的肝脏和肌肉组织实施射频消融处理，经多路测温系统实时采集消融区域的温度场数据，以50℃为温度区域边界确定实际达到的最大消融范围，并计算离体肝脏组织的比吸收率（SAR）。结果在100-130V治疗电压范围内，治疗过程平稳，阻抗无明显变化，最大单次消融直径达51mm。在140～170V治疗电压范围内，较短时间即可达到较大的消融范围，但之后阻抗开始上升，组织消融范围不再继续扩大。在180～200V电压范围内，几乎都出现快速的阻抗超标、射频治疗自动终止而不能正常完成射频消融。实际测得肝脏组织的SAR与理论值相符。病理学观察证实肝脏、肌肉组织发生了典型的凝固性坏死。结论该水冷式单针射频消融系统在实验过程中，功放、水冷、测温及控制部分均运行平稳，实际消融效果达到了设计要求和临床治疗的需要。

关键词：射频消融新西兰白兔消融范围比吸收率

植入式医疗器件通信与充电场景的电磁辐射安全研究进展

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辐射防护 2023年第3期43卷 193-208页

作者：何迪威陈志英唐丹枫张莹厦门理工学院电气工程与自动化学院福建厦门361024

植入式医疗器件常采用无线方式与外界通信或进行电源补给,一方面,它的存在将改变体外辐射源在人体组织内的电磁场分布,从而可能加剧电磁辐射水平;另一方面,它本身就是辐射源,将在人体组织内产生电磁辐射。许多国家和国际组织以比吸收率... 详细信息

植入式医疗器件常采用无线方式与外界通信或进行电源补给,一方面,它的存在将改变体外辐射源在人体组织内的电磁场分布,从而可能加剧电磁辐射水平;另一方面,它本身就是辐射源,将在人体组织内产生电磁辐射。许多国家和国际组织以比吸收率来衡量电磁辐射对人体的影响大小,并以此制定了电磁辐射的安全限值。本文就植入式医疗器件通信与充电场景的电磁辐射安全国内外研究进行了综述,重点讨论了电磁辐射比吸收率研究的电磁场计量学方法、相关模型和影响因素等。最后,对数值计算和实验测量方法进行了讨论和比较,分析影响比吸收率的重要因素,为含植入式医疗器件的人体组织电磁辐射比吸收率研究方法的选择及植入式医疗器件的最优工作频率、功率限值等参数的工程设计提供参考。

关键词：电磁辐射植入式医疗器件比吸收率安全性

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基于EBG结构的2.45 GHz可穿戴天线设计

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河南理工大学学报（自然科学版） 2021年第6期40卷 140-148页

作者：王帅梁领帅李书芳河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876

针对现有可穿戴天线SAR值(比吸收率)较高问题,采用传统天线与EBG结构(电磁带隙结构)相结合的方法,使用常见的牛仔布料和毛毡布料分别作为天线介质基板材料和EBG结构基板材料,同时对天线结构和EBG结构的参数逐一进行优化。设计的天线工... 详细信息

针对现有可穿戴天线SAR值(比吸收率)较高问题,采用传统天线与EBG结构(电磁带隙结构)相结合的方法,使用常见的牛仔布料和毛毡布料分别作为天线介质基板材料和EBG结构基板材料,同时对天线结构和EBG结构的参数逐一进行优化。设计的天线工作频带为2.34~2.76 GHz,完全覆盖了ISM频段2.420 0~2.483 5 GHz(免费频段),同时中心频率2.6 GHz处的S11(回波损耗)值为-33.5 dB,其中-10 dB左右的带宽为0.42 GHz,最后通过HFSS软件建立人体组织模型进行仿真。结果表明,设计的天线结构合理稳定,具有良好的回波损耗性能和较宽的带宽,SAR值由原来的9.6 W/g降至0.48 W/g,大幅降低了天线对人体的辐射。研究结果可用于无线体域网的研究及实际应用。

关键词：电磁带隙结构可穿戴天线比吸收率 HFSS仿真无线体域网

Witricity系统对作用于人体胸腔电磁环境的研究(英文)

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电工技术学报 2013年第S2期28卷 200-203页

作者：赵军杨新生徐桂芝李阳河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室天津300130 天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室天津300387

磁耦合谐振无线能量传输(Witricity)是2007年美国麻省理工学院(MIT)提出的一种新的无线能量传输技术。该技术利用电磁耦合谐振原理实现了中距离的电能无线传输,由于其可以定向传输能量,并且不受中间障碍物的影响,所以在体内植入器件领... 详细信息

磁耦合谐振无线能量传输(Witricity)是2007年美国麻省理工学院(MIT)提出的一种新的无线能量传输技术。该技术利用电磁耦合谐振原理实现了中距离的电能无线传输,由于其可以定向传输能量,并且不受中间障碍物的影响,所以在体内植入器件领域具有很好的应用前景。本文设计制作出一种适用于植入器件的小尺寸无线能量传输系统,应用时域有限差分(FDTD)方法计算头部比吸收率(SAR)。结果表明,应用Witricity技术对胸腔植入器件进行能量传输,人体胸腔1g及10g SAR最大值分别为0.454 3W/kg和1.072 9W/kg,均低于国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)制定的安全限值标准。

关键词：磁耦合谐振体内植入器件时域有限差分比吸收率