Abstract

The design of modern devices for extracorporeal magnetotherapy should be preceded by physical and mathematical modeling of all stages of the technology of the effect of magnetic fields on various types of body tissues, taking into account their dielectric properties. This is necessary to create an electromagnetic field with the necessary biotropic parameters. In this work, a mathematical model of the effect of electromagnetic field on biological tissues, such as muscles, skin and adipose tissue, is constructed. The mathematical model takes into account various parameters of biological tissue, such as electrical conductivity and relative dielectric constant. Based on the model, the parameters of the response in biological tissues (the amplitude of the response in the tissue and the maximum value of the current in the tissue) were calculated in the innovative Sim4Life 5.2 platform. To test the mathematical model, a laboratory model was used to measure the electrical characteristics of biological tissue. During the research, experiments were carried out with three biological samples: adipose tissue, muscle tissue and skin. The dependences of the response amplitude in biological samples on the output signal power are plotted. The results obtained characterize the use of the proposed operation algorithm in a complex based on the Sim4Life 5.2 platform and simulation of electromagnetic field with a biological object that is optimal for the creation and examination of technologies and devices for magnetotherapy and inductors of extracorporeal effects of magnetic field. This work will make it possible to familiarize a wider range of different experts with the capabilities of the platform not only for modeling new medical devices, but also for the examination of available and those already applied in healthcare.

Highlights

  • necessary to create an electromagnetic field with the necessary biotropic parameters

  • The mathematical model takes into account various parameters of biological tissue

  • a laboratory model was used to measure the electrical characteristics of biological tissue

Read more

Summary

МОДЕЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ТКАНИ

КАМЛАЧ П.В.1, ГРОДО Д.С.2, ЧУРАКОВ А.В.1, КАМЛАЧ В.И.1, БОНДАРИК В.М.1, МАДВЕЙКО С.И.1, КЛЮЕВ А.П.1. Это нужно для создания электромагнитного поля с необходимыми биотропными параметрами. В данной работе построена математическая модель воздействия электромагнитного поля на биологические ткани, такие как мышцы, кожа и жировая ткань. Математическая модель учитывает различные параметры биологической ткани, такие как удельная электропроводность и относительная диэлектрическая проницаемость. На основе модели рассчитаны параметры отклика в биологических тканях (амплитуда отклика в ткани и максимальное значение тока в ткани) в инновационной платформе Sim4Life 5.2. Полученные результаты показывают использование предложенного алгоритма работы в комплексе на базе платформы Sim4Life 5.2 и симуляции электромагнитного поля с биологическим объектом, оптимальным для создания и экспертизы технологий и приборов магнитотерапии и индукторов экстракорпорального воздействия магнитного поля. Модель воздействия электромагнитного поля на биологические ткани.

Математическая модель воздействия магнитного поля на биологические ткани
Расстояние между диполем и параллелепипедом
Relative dielectric constant
Тип ткани Fabric type
Образец с электродами Sample with electrodes
ЖировЖаяировая ткань жировая Fat
Результаты и их обсуждение
Список литературы
Сведения об авторах
Information about the authors
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call