中国生物医学工程学报
中國生物醫學工程學報
중국생물의학공정학보
CHINESE JOURNAL OF BIOMEDICAL ENGINEERING
2015年
2期
243-247
,共5页
彭艳%逯迈%陈小强%田瑞
彭豔%逯邁%陳小彊%田瑞
팽염%록매%진소강%전서
太赫兹%介电特性%四阶Cole-Cole模型%皮肤组织
太赫玆%介電特性%四階Cole-Cole模型%皮膚組織
태혁자%개전특성%사계Cole-Cole모형%피부조직
THz%dielectric properties%fourth Cole-Cole model%skin tissue
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.
為瞭穫得生物組織在太赫玆波段的相對介電常數和電導率,在四階Cole-Cole模型基礎上進行脩正,使脩正後的模型不僅能描述生物組織在10 Hz ～100 GHz頻段的介電特性,還能描述生物組織在太赫玆波段的介電特性.在四階Cole-Cole模型上新增瞭一項ωk/i,對正常皮膚組織在10 Hz～20 GHz和0.15 ～1.95 THz頻段的介電特性的實驗數據按照文獻方法進行處理,提取四階Cole-Cole脩正模型的參數.在10 Hz～100 GHz頻段內,原有模型和脩正模型計算值的相對誤差在5％以內,併且在太赫玆波段正常皮膚組織脩正模型的相對介電常數和電導率的計算值與實驗數據的相對誤差基本在10％以內,結果驗證瞭四階Cole-Cole脩正模型的正確性.將該脩正模型應用在腦白質和腦灰質太赫玆波段的介電特性的計算中,得到腦白質和腦灰質在0.15 ～ 1.95 THz頻段的相對介電常數和電導率.所提齣的四階Cole-Cole脩正模型還可以對其他生物組織在太赫玆波段的介電特性進行預測.
위료획득생물조직재태혁자파단적상대개전상수화전도솔,재사계Cole-Cole모형기출상진행수정,사수정후적모형불부능묘술생물조직재10 Hz ～100 GHz빈단적개전특성,환능묘술생물조직재태혁자파단적개전특성.재사계Cole-Cole모형상신증료일항ωk/i,대정상피부조직재10 Hz～20 GHz화0.15 ～1.95 THz빈단적개전특성적실험수거안조문헌방법진행처리,제취사계Cole-Cole수정모형적삼수.재10 Hz～100 GHz빈단내,원유모형화수정모형계산치적상대오차재5％이내,병차재태혁자파단정상피부조직수정모형적상대개전상수화전도솔적계산치여실험수거적상대오차기본재10％이내,결과험증료사계Cole-Cole수정모형적정학성.장해수정모형응용재뇌백질화뇌회질태혁자파단적개전특성적계산중,득도뇌백질화뇌회질재0.15 ～ 1.95 THz빈단적상대개전상수화전도솔.소제출적사계Cole-Cole수정모형환가이대기타생물조직재태혁자파단적개전특성진행예측.
