国家自然科学基金(51267010)
- 作品数：12 被引量：47H指数：4
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- 相关领域：医药卫生生物学环境科学与工程交通运输工程更多>>
- 太赫兹波段皮肤组织德拜参数提取算法的比较被引量：3
- 2014年
- 针对非线性最小二乘法的传统算法在皮肤组织太赫兹波段德拜模型参数提取时,对参数初始值的要求很高,且所得模型与原始数据偏差较大的问题。将遗传算法应用于非线性最小二乘法对原始数据进行拟合,并提取参数。遗传算法随机产生初始解,不需要设置参数初始值,能简化参数提取过程;其搜索过程是从多个可能解开始,而不是单一初始值,所以不易陷入局部最优,基本能实现全局优化。以皮肤组织德拜参数提取为例,将遗传算法应用于非线性最小二乘法进行参数提取时不仅减小了文献中的模型在0.15～0.6THz频段与原始数据的偏差,而且在整个频率范围与原始数据都能较好吻合,验证了遗传算法提取德拜参数的有效性和皮肤组织太赫兹波段德拜模型的正确性。
- 彭艳逯迈陈小强田瑞
- 关键词：太赫兹德拜模型皮肤组织遗传算法
- 基于动物组织预测儿童组织介电特性的数值模拟研究被引量：2
- 2016年
- 目前已有的对儿童在电磁暴露环境下的安全评估大都采用成年人的介电数据,这给数值计算带来一定的误差。由于猪的组织介电特性与人的相似度较高,以幼年猪的组织测量数据为基础,建立幼年儿童组织介电谱的四阶Cole-Cole数学模型参数。选取A.Peyman等人在2006年对50 MHz^20 GHz频段内猪的组织进行的离体与活体测量数据,利用Cole-Cole方程的非线性数值计算,对数据进行曲线拟合,建立模型参数。对幼年猪的13种组织进行了曲线拟合,得到了对应的Cole-Cole模型的14个参数,并对比分析了文献中成年动物组织介电常数、电导率以及Cole-Cole方程参数。拟合参数模型可以对不同频率下儿童组织电参数进行预测分析。此外,儿童组织介电特性与成年人相比变化较大,在进行生物电磁暴露研究特别是对儿童与青少年的电磁暴露安全评估时使用成年数据进行代替会带来较大的误差。
- 李亚鹏逯迈彭艳陈小强田瑞
- 关键词：儿童介电特性
- 经颅磁刺激放电回路参数对线圈脉冲电流特性的影响被引量：2
- 2014年
- 目的本文分析了经颅磁刺激放电回路参数,包括放电回路中总电容(C)、放电电压(U)以及放电线圈的电感值(L)和电阻值(R)对线圈放电电流特性的影响,为经颅磁刺激放电回路参数的优化提供理论指导。方法首先理论上对经颅磁刺激系统基本电路进行分析,得出放电电流与放电回路参数的关系式,然后通过仿真和实验相结合的方法,研究放电回路参数对线圈脉冲电流的影响。同时,利用傅里叶变换分析线圈脉冲放电电流的频域特性。结果单独增大储能电容值,增大了线圈放电电流幅值,延长了脉冲电流上升沿时间和脉宽持续时间,减小了电流信号的主频。单独减小回路总电阻值,增大了脉冲电流的幅值,提高了电流信号的主频,但更容易使脉冲电流出现多次振荡。单独增大回路电感值,减小了脉冲电流幅值,延长了脉冲电流的上升沿时间和脉宽持续时间,电流信号主频先增大后减小。结论在经颅磁刺激系统工程设计中,放电回路参数值要匹配,不同的回路参数取值直接影响线圈脉冲电流的特性。本研究对设计特定指标要求的经颅磁刺激系统具有理论参考价值。
- 潘强强逯迈董绪伟陈小强魏孔炳
- 关键词：经颅磁刺激电磁感应线圈傅里叶变换脉冲电流
- 生物电磁剂量学研究进展
- 本文系统阐述生物电磁计量学的研究内容、方法与最新研究进展。围绕生物电磁计量学的目标任务,介绍了其所涉及主要内容,即真实三维人体模型与头模型;生物组织介电特性(电导率、介电常数)的频率依赖关系;数值计算方法(阻抗法、时域有...
- 逯迈
- 关键词：电磁辐射安全评估阻抗法时域有限差分法
- 文献传递
- 基于DTI的脑白质电导率张量计算模型比较研究被引量：1
- 2014年
- 目的研究脑白质电导率与水分子扩散系数之间的关系,解决脑白质各向异性电导率张量计算模型存在的问题。方法从电化学角度出发,引入结构系数,推导脑白质电导率与水分子扩散系数之间的关系;以实验得到的扩散张量数据为基础,计算了线性关系模型、体积约束模型和电化学模型的脑白质电导率张量值,并对计算结果进行了分析和比较。结果证明了白质电导率与水分子扩散系数之间的线性关系。以线性关系模型为基础,比较了上述三种模型计算结果的相对误差,发现计算结果有较大的差异。结论线性关系模型和电化学模型的计算结果相对可信。由于电化学模型只考虑了主要离子的影响,致使计算电导率存在误差。本文通过引入结构系数,提高了电化学模型计算电导率张量的精度。
- 胡延文逯迈陈小强董绪伟田瑞
- 关键词：脑白质扩散张量成像
- 基于修正四阶Cole-Cole模型的太赫兹波段生物组织介电特性估算方法探索被引量：4
- 2015年
- 为了获得生物组织在太赫兹波段的相对介电常数和电导率,在四阶Cole-Cole模型基础上进行修正,使修正后的模型不仅能描述生物组织在10 Hz^100 GHz频段的介电特性,还能描述生物组织在太赫兹波段的介电特性。在四阶Cole-Cole模型上新增了一项ωk/i,对正常皮肤组织在10 Hz^20 GHz和0.15~1.95 THz频段的介电特性的实验数据按照文献方法进行处理,提取四阶Cole-Cole修正模型的参数。在10 Hz^100 GHz频段内,原有模型和修正模型计算值的相对误差在5%以内,并且在太赫兹波段正常皮肤组织修正模型的相对介电常数和电导率的计算值与实验数据的相对误差基本在10%以内,结果验证了四阶Cole-Cole修正模型的正确性。将该修正模型应用在脑白质和脑灰质太赫兹波段的介电特性的计算中,得到脑白质和脑灰质在0.15~1.95 THz频段的相对介电常数和电导率。所提出的四阶Cole-Cole修正模型还可以对其他生物组织在太赫兹波段的介电特性进行预测。
- 彭艳逯迈陈小强田瑞
- 关键词：太赫兹介电特性皮肤组织
- 地铁列车司机室高频电磁暴露安全性评估被引量：18
- 2015年
- 为了有效评估地铁列车司机室在高频电磁环境下的安全性,利用基于有限元法的三维电磁仿真软件(HFSS),构建B型地铁列车无线通信天线电磁辐射条件下的司机室高频电磁环境模型(其中人体模型为坐姿,由人头、躯干和四肢组成,人头模型由头皮、颅骨和大脑3层组织构成),研究地铁司机的职业电磁暴露问题。结果表明:当天线的输入功率达到其最大值50 W时,人体模型的比吸收率最大值为0.523mW·kg-1,电场强度为11.96V·m-1,磁场强度为0.23A·m-1,皆低于国际非电离辐射委员会制定的职业电磁暴露限值;说明在此电磁环境下,司机室内的高频电磁辐射不会对地铁司机的健康造成危害。
- 周文颖逯迈陈博栋
- 关键词：地铁列车劳动卫生安全评估
- 基于FPGA的Hodgkin-Huxley神经元硬件实现
- 本文研究利用FPGA硬件实现Hodgkin-Huxley(HH)神经元的新方法.首先对HH神经元的特性进行数值模拟分析;其次采用DSP Builder与Quartus II联合设计的方法,将HH神经元在FPGA上予以实现...
- 王金龙逯迈陈小强
- 关键词：FPGA
- 文献传递
- 磁刺激八字线圈变形对空间磁场与感应电场分布的影响被引量：6
- 2014年
- 在经颅磁刺激中,尽管传统八字线圈的聚焦性要优于圆形线圈的聚焦性,但是八字线圈的两侧边缘产生的磁场与感应电场的峰值仍然较高.设计一种基于折叠变形的八字线圈,通过数值计算分析变形八字线圈空间磁场与感应电场的分布,并与传统八字线圈进行对比.结果表明,当变形八字线圈的折叠角度在45° ～60°范围内时,其中心位置产生的空间磁场和感应电场占传统八字线圈在中心位置的90％左右,而变形线圈两侧产生的空间磁场与感应电场占传统八字线圈两侧的30％左右.因此,在空间磁场和感应电场的聚焦度方面,折叠变形八字线圈均优于传统八字线圈.所提出的折叠变形八字线圈为设计新型经颅磁刺激线圈提供了新的思路.
- 魏孔炳逯迈董绪伟陈小强潘强强
- 关键词：经颅磁刺激数值模拟
- 人脑白质与脑灰质α色散和β色散过渡区分析被引量：2
- 2015年
- 目的研究脑白质和脑灰质α、β色散发生的频率范围及α、β色散过渡区内的介电特性。方法应用Cole-Cole模型通过数值计算得出介电常数增量,以此为据推导α、β过渡区的频域范围;应用ColeCole圆研究过渡区内α和β色散的特点及相应的极化机制。结果脑白质和灰质的α色散始于十几赫兹,终于数千赫兹,β色散起始于几百赫兹。结论脑白质α和β色散开始的频率均低于脑灰质;脑白质α色散频率宽度窄于脑灰质;脑白质的α和β色散过渡区宽度小于脑灰质。两种色散过渡区内均由α色散占主导地位,其对应的极化方式均为离子极化。
- 田瑞逯迈陈小强彭艳
- 关键词：脑组织过渡区
