Berechnung feldinduzierter Ströme und Stromdichten in Modellen des menschlichen Körpers im Frequenzbereich von 10 Hz bis 30 MHz

Im Rahmen des Projektes 11.008 wurde ein numerisches Verfahren zur Berechnung von induzierten elektromagnetischen Feldern im menschlichen Körper für den Frequenzbereich von 10 Hz bis 30 MHz entwickelt und implementiert. Das Verfahren beruht auf dem kommerziellen Feldberechnungsprogramm EMPIRETM des IMST, welches auf Basis der Methode der Finiten Differenzen im Zeitbereich (FDTD) arbeitet. Das Softwarepaket EMPIRE™ wurde um Algorithmen erweitert, die eine effektive Berechnung induzierter Felder im menschlichen Körper auch bei niederfrequenten Feldern erlauben. Als graphische Eingabeoberfläche für die Modellgenerierung und die visuelle Darstellung der Ergebnisse wurde das kommerzielle Programm AutoCAD® verwendet. Die Software umfasst ein inhomogenes Körpermodell mit einer räumlichen Auflösung von 0,5 cm. Das Modell basiert auf Daten des Visible-Human-Projektes der National Library of Medicine. Zusätzlich wurde ein parametrisches Modell zur Berechnung der frequenzabhängigen, elektrischen Leitfähigkeit von biologischem Gewebe in die graphische Oberfläche integriert. Das implementierte Verfahren eignet sich zur Untersuchung von Feldbelastungen an Arbeitsplätzen ebenso wie für grundsätzliche Studien zur Bestimmung quantitativer Zusammenhänge zwischen äußeren elektromagnetischen Feldverteilungen und im Körper induzierten Feldern. Diese beiden Aspekte des Verfahrens wurden in beispielhaften Anwendungen veranschaulicht.

Bibliografische Angaben

Titel:  Berechnung feldinduzierter Ströme und Stromdichten in Modellen des menschlichen Körpers im Frequenzbereich von 10 Hz bis 30 MHz. 

Verfasst von:  Gustrau, F.; Bahr, A.; Goltz, S.; Eggert, S.; Hentschel, K.; Ruppe, I.

1. Auflage.  Bremerhaven:  Wirtschaftsverlag NW Verlag für neue Wissenschaft GmbH, 2000. 
(Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: Forschungsbericht , Fb 906)

ISBN: 3-89701-609-5, Seiten: 88, Projektnummer: F 5086, Papier

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