Компьютерное исследование распределения внешнего переменного электрического поля в теле человека

Abstract

Метод многомасштабного моделирования применен к анализу распределения внешнего электрического поля в теле человека как многоуровневой иерархической структуре. Показано, что для получения достоверных значений электрического поля на клеточном уровне у человека, находящегося под высоковольтной линией электропередачи, требуется последовательное решение ряда полевых задач на различных пространственных уровнях, а именно: расчет поля высоковольтной линии, поля в теле человека, поля в клетке, а затем поля в отдельной поре клеточной мембраны.

Метод багатомасштабного моделювання застосовано до аналізу розподілення зовнішнього електричного поля в тілі людини як багаторівневій ієрархічній структурі. Показано, що для отримання достовірних значень електричного поля на клітинному рівні у людини, що знаходиться під високовольтною лінією електропередачі, є необхідним послідовне розв’язання ряду польових задач на різних просторових рівнях, а саме: розрахунок поля високовольтної лінії, поля в тілі людини, поля в клітині, а потім поля в окремій порі клітинної мембрани.

This work realizes the up-to-date method of multiscale modeling as applied to analysis of external electric field distribution in the human body as amulti-level hierarchical structure. As is shown, in order to obtain accurate values of electric field on a cell level for a human under the high-voltage overhead power line it is necessary to solve consecutively a number of field problems at different space levels, that is to compute the field of the high-voltage power line, field in the human body, field in a biological cell, and then the field in a separate pore of the cell membrane.