Dassault Systèmes

전자기장과 인체의 상호작용을 분석합니다.

생체 전자기학은 전자기장과 인체의 상호작용을 다룹니다. 따라서 영상 및 치료를 위한 다양한 의료기기에서 중요한 주제입니다. 또한 스마트폰부터 전기 자동차에 이르기까지 다양한 제품에서도 안전 규제를 준수해야 합니다.

인체는 다양한 전자기 및 열 특성을 가진 재료로 구성된 매우 복잡한 구조이므로 전문화된 모델링 및 시뮬레이션 툴이 필요합니다.

다쏘시스템 SIMULIA 브랜드의 전자기 및 다중물리 시뮬레이션 툴을 사용하면 인체와 관련된 전기 엔지니어링 과제를 해결할 수 있습니다. 강력한 설계 도구와 사실적인 재료 모델을 통해 전자 장치와 인체 모두의 풍부한 디테일을 포착할 수 있습니다. 고성능 솔버 기술은 복잡한 인체 환경의 전자기장을 빠르고 정확하게 시뮬레이션할 수 있습니다.

인체의 복잡성은 매우 세밀한 시뮬레이션 모델을 필요로 합니다. SIMULIA 소프트웨어는 다각형(CAD) 인체 모델과 복셀 인체 모델을 모두 지원하며, 툴 내에서 포즈를 취하여 현실적인 테스트 시나리오를 설정할 수 있습니다. 다양한 신체 유형을 나타내는 시뮬레이션 지원 인체 모델 제품군을 SIMULIA에서 사용할 수 있습니다.

또한 SIMULIA 시뮬레이션 기술에는 혈류 및 대사 열과 같은 체온 조절 효과를 고려한 정확한 생체 열 모델이 포함되어 있어 전자기장이 인체를 가열하는 방식을 사실적으로 시뮬레이션할 수 있습니다.

 

Bioelectromagnetic simulation for life sciences

자기 공명 영상(MRI), 마이크로파 영상, 투열 치료와 같은 의료 기기는 모두 전자기장에 의존하여 작동합니다. 예를 들어 효율적인 고해상도 MRI 스캐너를 설계하려면 정적 자기장부터 무선 주파수 펄스까지 광범위한 주파수의 여러 중첩 자기장과 신체 분자와의 복잡한 상호 작용에 대한 이해가 필요합니다.

전자기 시뮬레이션은 신체를 통한 파동의 전파, 파동과 조직과의 상호 작용(원하는 치료 효과 또는 원치 않는 부작용)을 모델링합니다. 기기 엔지니어와 의사는 시뮬레이션 결과를 사용하여 에너지가 신체에 흡수되는 방식을 정확히 이해하고 설계 및 치료 프로토콜을 검증할 수 있습니다. 예를 들어 스캔 중 임플란트 및 심박 조율기와 같은 장치의 안전성을 검증하거나 RF 투열 치료 과정의 가열 패턴과 안전한 전력 수준을 계산하는 데 사용할 수 있습니다.

SIMULIA의 MRI 시뮬레이션 솔루션은 스캔 절차의 전체 시스템 시뮬레이션을 위해 환자와 함께 모든 다양한 코일과 제어 회로를 모델링하여 전체 스핀 시뮬레이션에 사용할 수 있는 필드를 계산합니다. 이를 통해 MRI 기술자는 신체의 실제 구조를 고려하여 최적의 이미지를 얻을 수 있도록 코일을 조정할 수 있습니다.

 

응용 기기

■ MRI

■ RF 및 마이크로파 영상

■ 온열요법 및 온열요법

■ 임플란트 안전

■ 웨어러블 및 이식형 전자기기

 

Bioelectromagnetic simulation for high-tech and industrial equipment

라디오 및 마이크로파 주파수에서 전자파는 인체에 의해 크게 반사, 굴절 또는 흡수될 수 있습니다. 이는 손의 정확한 위치가 안테나 성능에 큰 영향을 미칠 수 있는 스마트폰, 스마트워치와 같은 휴대용 및 웨어러블 디바이스의 성능 문제를 일으키는 주요 원인입니다.

안전 규정은 많은 소비자 및 산업용 디바이스의 무선 주파수 방사선 노출을 제한합니다. 많은 소비자 디바이스의 경우 사용 중 신체 조직에 흡수되는 전력의 양을 측정하는 비흡수율(SAR)로 이를 정량화합니다. 고출력 송신기 및 항공우주 레이더와 같은 다른 분야에서도 유사한 방사선 위험(RADHAZ) KPI가 있으며, 전력선 및 무선 충전 지점 주변의 저주파 장에 대한 인체 노출도 우려됩니다.

신체 주변에서 디바이스의 성능을 시뮬레이션으로 분석하고 실제 프로토타입을 제작하기 전에 잠재적인 문제를 완화하여 나중에 많은 비용이 드는 규정 준수 실패의 위험을 줄일 수 있습니다. SAR과 같은 KPI를 자동으로 계산할 수 있으며 지정된 제한을 위반하는 경우 즉시 강조 표시됩니다.

 

응용 기기

■ 스마트폰 및 무선 장치

＊신체 영역 네트워크(BAN)

＊손 및 신체 신호 차단

＊5G 커버리지

＊SAR

■ 레이더 및 통신 RADHAZ

■ 저주파 장 노출

＊산업 안전

 

 

 

본 자료는 다쏘시스템 홈페이지의 자료로 자세한 내용은 아래 원본 링크를 통해 확인해 보시길 바랍니다.

 - 원본 : 다쏘시스템