数值计算方法在生物电磁学中的应用

摘要

目的:介绍现有数值计算方法的特点,总结目前主流生物电磁仿真软件的不同侧重方向,并探讨生物电磁计算平台的发展趋势.资料来源:由作者检索万方数据库、Sciencedirect(Elsevier)数据库及IEEE数据库.资料检索时间为1999/2009.检索关键词包括"生物电磁,仿真,数值计算,FDTD".共检索到83篇文献,其中中文28篇,英文55篇.手动检索资料包括软件的介绍和使用手册资料4份.资料选择:通过标题和摘要阅读进行初筛,选择最近发表的同种仿真方法的相关研究文献.结局评价指标:排除研究目的与课题无关的文献25篇,内容重复和陈旧的文献27篇,保留31篇中英文文献进一步分析.符合纳入标准的31篇文献中,综述、述评8篇,研究论文23篇.结果:常用的电磁场数值计算方法包括时域有限差分法、矩量法、有限元法.目前应用于电磁照射对生物体影响研究的仿真软件主要有SEMCAD-X,FEKO,XFDTD,HFSS及GEMS等多种.结论:未来生物电磁计算平台的发展趋势将融合多种数值计算方法,以增强对仿真对象的多种研究需要.此外,仿真界面人性化和建模流程便捷化也是未来改进的重点.