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

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).