Расчет плотности тока в конечности с учетом цилиндрических включений.
Индивидуальное задание к лабораторной работе. I. Для контактной электростимуляции: 1) Тип конечности: бедро. 2) Вид биоткани: сосудистая. 3) Возраст пациента: взрослый II. Для бесконтактного электромагнитного воздействия. 1) Тип рабочей части (РЧ) аппарата: катушка из 4х соленоидов. 2) Условия подключения РЧ: стандартные. 3) Определить максимальную амплитуду магнитного поля при использовании выбранной РЧ. Контактное воздействие. Биоадекватное воздействие – это воздействие, которое по своим частотным, амплитудным характеристикам и форме соответствует характеристикам биоткани при их нормальном функционировании.
Рис.1. Цилиндрическая осесимметрическая модель.
Допущения к модели: · осесимметричность модели и расположение оси по центру конечности; · наличие только одной крупной артерии; · позиционирование электродов для контактной стимуляции сверху и снизу; · позиционирование конечности при бесконтактном воздействии в центре рабочего аппарата. · цилиндрические включения достаточно удалены от границы раздела сред и друг от друга, так что их взаимодействие и краевые эффекты не учитываются; · все биоткани в модели являются однородными по своим биофизическим свойствам; · краевыми эффектами, связанными с точками положения электродов или границами конечности, можно пренебречь; · влияние сосуда на распределение тока в кости не учитывается в расчете.
Таблица 1. Параметры для контактного воздействия.
Расчет плотности тока в конечности без учета неоднородностей. Для значений углов развертки 5,10,20,40 град. и напряжения на электродах 1 и 10 В определим: - максимальную плотность тока в приэлектродной зоне и плотность тока в центре приэлектродной зоны; - плотность тока в центре конечности;
Таблица 2. Результаты для значений углов развертки 5,10,20,40 град. при напряжениях на электродах 1 и 10 В
Пример моделирования для случая 1 В и 20 град.:
Для значений углов развертки электродов 5, 10, 20, 40° и напряжения на электродах 10 В (контактное воздействие) определить степень неоднородности электрического поля в области предполагаемого сосуда для двух случаев: - угол поворота сосуда 0° (артериальный сосуд удален от пары электродов); - угол поворота сосуда 90° (артериальный сосуд находится под электродом).
Таблица 3. Результаты для значений углов развертки электродов 5, 10, 20, 40° и напряжения на электродах 10 В в двух случаях.
Расчет плотности тока в конечности с учетом цилиндрических включений.
----Суммарный ток 2.01 mA. Вдоль выбранного 1D-сечения получены плотности тока (мА/cм^2): Минимальная 2.7E-6 в точке (7.4,0.129) в декартовой СК, или: (7.4,1) в полярной СК. Максимальная 7.7E-3 в точке (15,0.262) в декартовой СК, или: (15,1) в полярной СК. Максимальный угол наклона вектора тока 91 градусов, минимальный -270
Вывод: для создания уровня тока стимуляции для сосудистой ткани порядка 2мА/м2 необходимо подать напряжение на электроды порядка 0,033В. При данном значении напряжения болевой порог не будет достигаться (Необходимо получить 0.1 А/м2).
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|