Ein Patient mit Herzschrittmacher erlitt eine schwere Arrhythmie, während er sein Elektroauto auflud. Die Ärzte vermuteten eine elektromagnetische Störung, benötigten jedoch Beweise. Das forensische Digitalteam rekonstruierte den Vorfall in 3D mit Ansys Maxwell, MATLAB, Mimics und Unreal Engine 5 und zeigte, dass das Feld der Ladespule eine parasitäre Spannung direkt auf den Elektroden des Implantats induzierte.
Simulation der magnetischen Kopplung mit Ansys Maxwell und MATLAB 🧲
Der Prozess begann mit der Segmentierung des Brustkorbs des Patienten in Mimics, wodurch ein realistisches anatomisches Modell der Rippen, Lungen und des Weichgewebes erstellt wurde. Auf diese Geometrie wurde die Spule des kabellosen Ladegeräts des Elektrofahrzeugs importiert. In Ansys Maxwell wurde eine elektromagnetische Simulation bei niedriger Frequenz (85 kHz) konfiguriert, um die Verteilung des B-Feldes zu berechnen. Die Ergebnisse wurden nach MATLAB exportiert, wo eine Finite-Elemente-Analyse zur Lösung des Faraday-Integrals durchgeführt wurde. Es wurde eine induzierte Spannungsspitze von 4,2 V an der rechtsventrikulären Elektrode festgestellt, die die Inhibitionsschwelle des Herzschrittmachers überschritt. Die Simulation bestätigte, dass die Pulsverschiebung exakt mit dem Zeitpunkt der maximalen Ladeleistung übereinstimmte.
Forensische Visualisierung in Unreal Engine und Lehren für die Industrie 🎥
Um die Erkenntnisse dem klinischen Team zu vermitteln, wurde Unreal Engine 5 verwendet, um eine Echtzeit-Animation zu rendern. Die Szene zeigte das elektromagnetische Feld als einen halbtransparenten Farbverlauf, der den Brustkorb umhüllte und die Störzone über dem Herzschrittmacher hervorhob. Diese forensische Visualisierung bestätigte nicht nur die klinische Hypothese, sondern deckte auch ein Designrisiko auf: Die Standardposition des Ladegeräts unter dem Fahrzeug erzeugt einen Hotspot genau auf Brusthöhe eines sitzenden Fahrers. Der Fall unterstreicht die Notwendigkeit, biomedizinische 3D-Modelle in die Zertifizierungsprotokolle für kabellose Ladesysteme aufzunehmen.
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