Антенна-аппликатор для задач медицинской диагностики в многослойной среде головного мозга

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Статья посвящена исследованию созданной антенны-аппликатора
в многослойной среде на частоте 3,85 ГГц. Работоспособность антенны-аппликатора подтверждена с помощью электродинамического моделирования в многослойной структуре
и экспериментально с применением фантома тканей человеческого организма (кожный
и мышечный покров). Полученные результаты показывают и доказывают работоспособность антенны-аппликатора, уменьшенной за счёт того, что она выполнена на запредельном волноводе в многослойной структуре человеческих тканей. Учитывая небольшие габариты разработанной антенны и её хорошее прилегание, можно ожидать, что подобные антенны могут с успехом применяться в тех областях, где использование больших антенн недопустимо, например, в стоматологии, для измерения температуры щитовидной железы, суставов, позвоночника или обследовании головного мозга.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Адель Рустемович Садыков

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева–КАИ

Автор, ответственный за переписку.
Email: pro3452000@gmail.com
SPIN-код: 7038-4180

аспирант, ассистент кафедры радиоэлектронных и телекоммуникационных систем. Область научных интересов – СВЧ-термия, скрининг организма, внутренние ткани, исследование головного мозга, малогабаритные невыступающие слабонаправленные антенны. Автор 30 научных публикаций.

Россия, 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10

Список литературы

  1. Седельников Ю. Е., Кубланов В. С., Потапова О. В. Сфокусированные антенны-аппликаторы в задачах диагностической радиотермометрии // Журнал радиоэлектроники. 2018. № 7. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jul18/4/text.pdf (дата обращения: 30.03.2024) doi: 10.30898/1684-1719.2018.7.4
  2. Сфокусированные антенны в задачах контактной радиотермометрии / Седельников Ю. Е., Потапова О. В., Садыков А. Р. и др. // Журнал радиоэлектроники. 2021. № 3. URL: http://jre.cplire.ru/jre/mar21/11/text.pdf (дата обращения: 30.03.2024) doi: 10.30898/1684-1719.2021.3.11
  3. Потапова О. В., Халикова К. Н. Оценка параметров сфокусированного электромагнитного поля при использовании линейных апертур в радиотермографии // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015. Т. 17, № 2. С. 31–36. EDN: UHLMDL
  4. Седельников Ю. Е., Садыков А. Р., Скачков В. А. Антенна-аппликатор для раннего выявления врождённых или приобретённых аномалий тканей головного мозга // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2022. № 4(56). С. 16–23. doi: 10.25686/2306-2819.2022.4.16; EDN: PZFVVY
  5. Веснин С. Г., Седанкин М. К. Разработка серии антенн-аппликаторов для неинвазивного измерения температуры тканей организма человека при различных патологиях // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. 2012. № 11(11). Ст. 1. doi: 10.18698/2308-6033-2012-11-423; EDN: QZPOQN
  6. Antenna for contact microwave radiometers for monitoring of the brain microwave radiation / B. A. Panchenko, V. S. Kublanov, S. A. Baranov et al. // 2017 International Applied Computational Electromagnetic Society Symposium – Italy (ACES), Firenze, Italy. 2017. Art. 7916406. doi: 10.23919/ROPACES.2017.7916406; EDN: XNNGCA
  7. Вайсблат А. В. Медицинский радиотермометр РТМ-01-РЭС // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2001. № 8. С. 3–9.
  8. Carr K. L. Microwave Radiometry: Its Importance to the Detection of Cancer // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1989. Vol. 37, No. 12. Pp. 1862–1869. doi: 10.1109/22.44095
  9. Рахлин В. Л., Алова Г. Е. Радиотермометрия в диагностике патологии молочных желез, гениталий, предстательной железы и позвоночника. Горький: Препринт № 253, НИРФИ, 1988. 52 с.
  10. Bahl I. J., Stuchly S. S., Stuchly М. А. А New Microstrip Radiator for Medical Applications // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1980. Vol. 28, No. 12. Pp. 1464–1469. doi: 10.1109/TMTT.1980.1130268
  11. Седельников Ю. Е., Садыков А. Р., Скачков В. А. Антенна-аппликатор для неинвазивного выявления аномалий внутренних тканей биологических объектов // Антенны и распространение радиоволн: сборник докладов Всероссийской научно-технической конференции, Санкт-Петербург, 24–26 ноября 2021 года. Санкт-Петербург: СПбГЭТУ ЛЭТИ, 2021. С. 25–28. EDN: VNBXLH
  12. Садыков А. Р., Скачков В. А. Исследование диэлектрических свойств тканей человеческого организма для разработки антенны-аппликатора // Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2021. Т. 1. С. 590–594. EDN: LSFVOH
  13. Yilmaz T., Karacolak T., Topsakal E. Characterization and testing of a skin mimicking material for implantable antennas operating at ISM band (2.4 GHz-2.48 GHz) // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2008. Vol. 7, Pp. 418-420, 2008, doi: 10.1109/LAWP.2008.2001736

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Многослойная модель головного мозга

Скачать (97KB)
3. Рис. 2. Конструкция антенны с обозначением основных геометрических параметров

Скачать (41KB)
4. Рис. 3. КСВ антенны для каждой модели многослойной структуры из таблицы 2 а – (27-167-30), б – (12-128-30), в – (152-130-30), г – (137-169-30), д – (60-103-98), е – (105-105-98)

Скачать (452KB)
5. Рис. 4. Габаритные параметры антенны

Скачать (28KB)
6. Рис. 5. КСВ антенны для всех моделей

Скачать (174KB)
7. Рис. 6. КСВ антенны для всех моделей

Скачать (164KB)
8. Рис. 7. Прототип человеческих тканей

Скачать (146KB)
9. Рис. 8. S-параметры антенны-датчика

Скачать (166KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».