A Thoracic Model using Three-dimensional Finite Element Method

3차원 유한 요소법을 이용한 흉부 모델

  • Deok-Won Kim (Dept, of Biomedical Eng., Yonsei University)
  • Published : 1987.06.01

Abstract

A three-dimensional thoracic model was constructed using 8-node trilinear hexahedron elements. A three-dimensional steady-state finite element code was developed using FORTRAN. Its output consists of potential at each node. current In each element, and total current In each layer in the z-direction. The thoracic model was Implemented to calculate basal impedance(Zo) In Impedance CardiograPhy Generalized Laplace's equation was solved with Dirlchlet(constant potentials) and homogeneous Neumann(no flux) boundary conditions. It was found that the con structed thoracic model was reasonable since the calculated potential differences between the adjacent electrodes and basal impedance were about the same as the measured ones.

본 연구에서는 8-node cubic element로서 3차원 흉부모델을 구성하였고 또한 3차원 정상상태 유한요소법 코드를 FORTRAN을 이용하여 개발하였다. 프로그램의 출력은 각 node의 전위. 각 요소의 전ㄹ. 그리고 Z축방향으로의 각 층에서 총 전류이다. 이 흉부모델을 이용한 임피던스혈량측정법에서의 기초임피던스 ($Z_0$)를 계산하였다. 일반화된 라플라스 방정식을 정전위와 무전속 경계조건을 적용하여 풀었다. 또한, 전극간의 전위차와 $Z_0$의 계산값이 실측치와 근접하였으므로 이 모델이 인체의 흉뷰화 유사함을 확인하였다.

Keywords