In den meisten Bereichen müssen elektronische Geräte heute strenge Zertifizierungsanforderungen erfüllen, um sicherzustellen, dass Menschen keiner übermäßigen Strahlungsenergie ausgesetzt sind. Wenn eine ausreichend hohe Leistung, die als spezifische Absorptionsrate (SAR) angegeben wird, in menschliches Gewebe abgegeben wird, kann dies zu einer Erwärmung und Schädigung des Gewebes führen. Sollte ein Gerät, das die Prototyping-Phase erreicht hat, die SAR-Zertifizierung nicht bestehen, ist eine Neukonstruktion erforderlich, die sowohl Zeit als auch Geld kostet. Mithilfe fortschrittlicher Software-Tools können Entwürfe iteriert und auf ihre Konformität hin überprüft werden, um ein gutes Produkt zu gewährleisten, bevor Prototypen gebaut werden. Um diese Art von Design angemessen zu analysieren, ist ein vollständig dreidimensionaler Ansatz für die Simulation der Ausbreitung elektromagnetischer Felder erforderlich.
Seit einigen Jahren nutzen Forscher im Bereich der Kernspintomographie FDTD-Simulationssoftware zur Berechnung der körpereigenen Felder, die experimentell kaum messbar sind, und zum Entwurf von Strukturen wie Spulen. Das Simulationsverfahren ermöglicht es dem Spulenkonstrukteur, schnelles Feedback über die Leistung des Geräts zu erhalten, ohne dass die Herstellung zahlreicher Prototypen zeit- oder kostenaufwändig ist. Durch die Möglichkeit, die Struktur in der Praxis zu simulieren, z. B. die Spule um einen Körperteil, kann der Konstrukteur das Gerät unter belasteten Bedingungen optimieren und sicherstellen, dass die regulierten Grenzwerte wie die SAR innerhalb der Schwellenwerte liegen. In diesem Artikel wird eine SAR-Analyse für ein MRT-System mit der XFdtd 3D EM Simulationssoftware vorgestellt.
