一个软件工具,用于制造模仿人类组织的幻影,具有指定介电性质和频率
Xinyue Zhang1, Guofang Xu1, Qiaotian Zhang1
1School of Biomedical Engineering, 12485 Anhui Medical University , Hefei, China.
Biomedizinische Technik. Biomedical engineering
|October 25, 2024
概括
本研究介绍了为医疗应用创建定制介电幻影的软件. 该工具准确地预测材料组成的特定介电性质在广泛的频率范围内.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
背景情况:
- 介电材料对于医疗应用中精确的介电性质测量至关重要.
- 需要标准化的介电幻影,但具有特定属性的产品具有挑战性.
- 目前用于制造介电幻象的方法复杂且频率范围有限.
研究的目的:
- 开发用户友好的软件来确定介电材料组成.
- 为了能够在宽频谱 (16 MHz到3 GHz) 中创建具有精确属性的介电幻影.
- 推进医学研究和需要精确组织模拟的应用.
主要方法:
- 使用开放式同轴探头方法制造和测量了184个幻影.
- 利用feedforward神经网络来建模介电特性,频率和材料组成之间的关系.
- 开发软件以快速计算所需的材料组成.
主要成果:
- 通过模拟血液,肌肉,皮肤和肺组织的幻影验证了软件.
- 实现了与文学价值相比,介电性质的相对误差小于15%.
- 在多个频率上证明了准确性,包括128 MHz,298 MHz,915 MHz和2.45 GHz.
结论:
- 建立了一种可靠的方法来制造具有目标特性和频率的介电材料.
- 开发的软件大大简化了准确的介电幻影的创建.
- 这项研究对于改善依赖于介电组织模拟的医疗应用至关重要.


