人体植入式电子设备无线传能系统中的电磁辐射安全性研究

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1、？抑ＯＣＥＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ州ＣＨＩＮＡ硕±学位论文ＩＭ—Ｗ人体植入式电子设备无线传能系巧中的论文《目：辑射安全性硏究电巧ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＲａｄｉａｔｉｏｎＳａｆｅｔｙｉｎＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓ化ｍｏｆ出ｅＨｕｍａｎＩｍｐｌａｎｔａｂｌｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｖｉｃｅｓ英文ｇ目：李方红作者：指导教师：纪巧巧巧教巧全曰制学术学位学位巧别：计算机应用技术

2、专业名斯研巧方向：软件工程与智能信息系统’－广Ｗｉｉ＂２０。年Ｓ月巧日谨レ乂此论文献给我敬爱的导师、家人和朋友们李方红人体植入式电子设备无线传能系统中的电磁福射安全性研究如巧学位论文答辩日期：指导老师签字：ｉＶ．戾答辩委员会成员签字：雜為每也－Ｉ独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进斤的研巧工作及取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其。据我所知，也不何含为获得（注他人己经发表或撰写过的研巧成果；如没有其他需嬰特别一

3、声明的，本栏可巧）或其他教育机构的学位或证书使用过的材料同工作。与我的同志对本研充所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：杯么签字曰期年《月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人１授权学校可＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索？，可［＾采用影印、、缩印或扫描等复制手段保存汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研巧所将本学位论文收录到《中国学

4、位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务（。保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名；走病矩导师签字；化净；＾＞签字日期：呼年巧月日签字日期：兴巧年度月＾人体植入式电子设备无线传能系统中的电磁福射安全性硏究摘要目前，植入式电子设备的广泛应用，给医疗行业在诊断治疗疾病方面带来了空前的进步。之前，很难治愈甚至无法治愈的疾病，因为植入式电子设备的广泛使用而被攻破。为了保证植入式电子设备能够长期、稳定、商效的工作，而采用了无线能量供给（ＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍ

5、ｉｓｓｉｏｎ，ＷＰＴ）技术为设备进行能量供给。这样系统在为体内的电子设备传输能量时，会产生不断变化的电磁场。进而，电一一磁场就会导致人体产生系列异常反应，甚，对人体造成定的伤害至危及生命。因此，对，为了保证植入式电子设备能够安全、髙效的工作处在电磁环境下的人体安全性研究非常重要。为此，本文对植入式电子设备无线传能系统中电磁辖射安全性进行了研巧。本文的主要研究工作和创新点总结如下；本研巧首先査阅相关文献，总结了电磁福射对人体作用的表现形式，并对目前国内外对人体在电磁场摇射中的安全性问题研巧的进展进行了总结归纳

6、。然后，运用专业电磁仿真软件ＨＦＳＳ对植入式电子设备的线圈和无线传能系统进行了设计仿真。线围设计采用的是ＰＣＢ线圈，是为了满足充电系统应尽量小型化的要求。把设计仿真好的无线传能系统分别植入到介质球模型和人体头部模型中，进行仿真实验。其次，针对传统时域有限差分方法在研巧植入式电子设备无线传能系统中电磯环境下人体与电磁场相互作用问题时一，当同网格内出现混合介质时，无法得一到准确的数据，误差较大。本文通过实验，验证了种适用于该电磁环境下的ＦＤＴＤ。，通过设＾＝＝＝所所和方法实验中置两种不同的网格尺寸，即／

7、么７／＾２Ａｘ＝＝Ａ２＝麵。ＦＤＴＤ方法与传统ＦＤＴＤ方法相比的Ａｙ４实验结果表明，该种精确度较离，并且与商业软件ＣＳＴ实验结果吻合程度较好。最后，把该ＦＤＴＤ方法运用到人体头部模型的仿真实验研究中，通过实验数据对比可Ｗ发现，该种ＦＤＴＤ方法和ＣＳＴ软件仿真结果吻合较好，并且在人体ＳＡＲ数据。头部模型与空气介质的翅缘处均可１＾巧到较为准确的并绘制了运用不同方法时人体头部模型内部ＳＡＲ数据分布对比曲线，验证了该种ＦＤＴＤ方法的适用性。接着，通过改变系统谐振频率，进行了同样的实验，结果表明，该种

8、ＦＤＴＤ方法与ＣＳＴ软件吻合结果较好，且人体头部电礎模型的边缘处也能得到准确的结果。并且，模型内部的ＳＡＲ值均低于国际安全限制标准，表明了无线能量传输系统为植入式电子设备供电是安全的，关键词：