Elektromagnetisches Feld und Energie werden paradoxerweise sowohl zum Vor- als auch zum Nachteil der Gesundheit des Menschen eingesetzt. Medizinische Bildgebungstechnologien wie Radiographie, Magnetresonanztomographie (MRT), Elektrokardiogramm (EKG), Computertomographie (CT) und elektrische Impedanztomographie (EIT) basieren fast ausschließlich auf Prinzipien des elektrischen, magnetischen oder elektromagnetischen Feldes und der Energie. Andere elektromagnetische Medizintechnologien, zu denen alle Arten von Ablationen, Herzpumpen, Herzschrittmachern, Biosensoren und Tiefenhirnstimulatoren gehören, beruhen ebenfalls auf denselben Prinzipien. Dennoch ist die Exposition gegenüber elektrischem, magnetischem und elektromagnetischem Feld durch dieselben medizinischen Geräte, Stromleitungen, drahtlosen Kommunikationsgeräte und -geräte für die allgemeine Bevölkerung und die staatlichen Regulierungsbehörden von großer Bedeutung.
Elektromagnetische Simulationswerkzeuge und -software werden für den Ingenieur für Biomedizin und Medizintechnik unverzichtbar und von entscheidender Bedeutung, um medizinische Geräte besser zu entwerfen und die Auswirkungen der EMF-Exposition auf die Gesundheit des Menschen zu untersuchen.
EMWorks hat die ideale Lösung für elektromagnetische Simulationen für Sie als biomedizinischen Ingenieur und Designer. Es bietet Ihnen zwei Softwarepakete, EMS und HFWorks, die vollständig und nahtlos in Solidworks, Autodesk Inventor und SpaceClaim für Frequenzen von DC bis mmWave oder sogar darüber hinaus eingebettet sind. Neben der nahtlosen und vielseitigen CAD-Integration verfügen EMS und HFWorks über ein integriertes Wärmemodul, mit dem Sie den Temperaturanstieg aufgrund verschiedener Geräte- und biologischer Gewebeverluste berechnen können. Eine typische Anwendung, die dieses elektrothermische Merkmal nutzen kann, ist die RF-Herzablation, die auf der vom Katheter im menschlichen Herzen erzeugten Wärme beruht, um den für Herzrhythmusstörungen verantwortlichen Wiedereintrittsstrom zu zerstören. Neben dem Wärmemodul verfügt EMS über ein integriertes Strukturmodul, das die Verformung aufgrund von Temperaturanstieg und elektromagnetischer Kraft berechnet.
Die meisten medizinischen Geräte, insbesondere solche, die Katheter und Implantate verwenden, arbeiten mit Frequenzen unter 1 GHz. Daher ist EMS, das den Verschiebungsstrom von Maxwell vernachlässigt und sich auf einen statischen und quasistatischen Ansatz stützt, höchstwahrscheinlich der am besten geeignete Kandidat. Anwendungen, die Frequenzen über 1 GHz verwenden und auf elektromagnetischer Strahlung und elektromagnetischen Wellen basieren, fallen größtenteils in die Zuständigkeit von HFWorks. Zum Beispiel ist die Untersuchung der EMF-Exposition gegenüber Mobiltelefonen und anderen drahtlosen Kommunikationsgeräten sicherlich die Anwendung von HFWorks. Die EMF-Exposition gegenüber Stromleitungen und energietechnischen Geräten ist die Anwendung von EMS. Es kann zu Überschneidungen zwischen den beiden Paketen kommen. Die folgenden Beispiele sollen Ihnen helfen, die biomedizinischen Anwendungen von EMS und HFWorks zu verstehen.
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