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

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.