Главная
Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2023, № 3-4, с. 39-46.
DOI: 10.15222/TKEA2023.3-4.39
УДК 621.317.07
Використання НВЧ-радіометрії у побудові медичних приладів для неінвазивної діагностики
(українською мовою)
Гаєвський В. С., Глушеченко Е. М., Лабунський В. В., Туз О. Д.

Україна, м. Київ, НВП «Сатурн».

Наведено принципи застосування НВЧ-радіометрії для неінвазивної діагностики стану внутрішніх органів людини за їхнім власним випромінюванням. Показано, що оптимальною для використання у медичній радіотермометрії є модуляційно-компенсаційна схема радіометра, заснована на вимірюванні двох параметрів: інтегральної температури та інтегрального коефіцієнта відбиття електромагнітних хвиль від біооб'єкта. Підходи до розроблення сучасних радіотермографів були застосовані науковцями НВП «Сатурн» в процесі створення пристрою для діагностики аномалій температури молочної залози та антен-аплікаторів.

Ключові слова: НВЧ-радіометрія, медична радіотермометрія, інтегральна температура, антена-аплікатор, біологічна тканина, коефіцієнт відбиття, електромагнітне випромінювання.

Дата подання рукопису 15.11 2023
Використані джерела
  1. Есепкина Н.А., Корольков Д.В., Парийский Ю.Н. Радиотелескопы и радиометры. М., Наука, 1973.
  2. Троицкий B.C., Аранжереев E.A., Густов A.B. и др. О возможности использования собственного радиотеплового СВЧ излучениия для измерения температуры внутренних органов. УФН, 1981, т. 134, вып. 1, с. 155 – 158.
  3. Штейншлейгер В.Б., Мисежников Г.С., Сельский А.Г. Об одном радиофизическом методе обнаружения температурніх авномалий внутренних органов человека. УФН, 1981, т. 134, вып. 1, с. 163 – 164.
  4. Enander B., Larson G. Microwave radiometric measurements of the temperature inside a body. Electronics Letters, vol. 10, no. 15, pp. 317 – 317, 1974. https://doi.org/10.1049/el:19740250
  5. Asimakis N.P., Karanasiou I.S., Uzunoglu N.K. Non-invasive microwave radiometric system for intracranial applications: A study using the conformal l-notch microstrip patch antenna. Progress In Electromagnetics Research, 2011, vol. 117, p. 83 – 101. https://doi.org/10.2528/PIER10122208
  6. Sugiura T., Hirata H., Hand J.W. et al. Five-band microwave radiometer system for noninvasive brain temperature measurement in newborn babies: Phantom experiment and confidence interval. Radio Science, 2011, vol. 46, iss. 5. https://doi.org/10.1029/2011RS004736
  7. Scheeler R., Kuester E.F., Popovic Z. Sensing depth of microwave radiation for internal body temperature measurement. IEEE Trans. Antennas Propag. 2014, vol. 62, iss. 3, p. 1293 – 1303. https://doi.org/10.1109/TAP.2013.2295595
  8. Stauffer P.R., Rodriques D.B., Salahi S. et al. Stable microwave radiometry system for long term monitoring of deep tissue temperature. Proc. SPIE 8584, Energy-based Treatment of Tissue and Assessment VII, 85840R, 2013. https://doi.org/10.1117/12.2003976
  9. Hand J. W., Leeuwen G. M. J. V., Mizushina S. et al. Monitoring of deep brain temperature in infants using multi-frequency microwave radiometry and thermal modelling. Physics in Medicine and Biology, 2001, vol. 46, no. 7, p. 1885 – 1903. https://doi.org/10.1088/0031-9155/46/7/311
  10. Maruyma K., Mizushina S., Sugiura T. et al. Feasibility of noninvasive measurement of deep brain temperature in newborn infants by multifrequency microwave radiometry. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2000, vol. 48, no. 11, p. 2141 – 2147. https://doi.org/10.1109/22.884206
  11. Toutouzas K., Benetos G., Koutagiar I. et al. Noninvasive detection of increased carotid artery temperature in patients with coronary artery disease predicts major cardiovascular events at one year: Results from a prospective multicenter study. Atherosclerosis, 2017, vol. 262, р. 25 – 30. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2017.04.019
  12. Macdonald A., Land D., Sturrock R. Microwave thermography as a noninvasive assessment of disease activity in inflammatory arthritis. Clinical Rheumatology, 1994, vol. 13, p. 589 – 592. https://doi.org/10.1007/BF02242999
  13. Toutouzas K., Grassos C., Drakopoulou M. et al. First in vivo application of microwave radiometry in human carotids. Journal of the American College of Cardiology, 2012, vol. 59, no. 18, p. 1645 – 1653. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2012.01.033
  14. Pentazos G., Laskari K., Prekas K. et al. Microwave radiometry-derived thermal changes of small joints as additional potential biomarker in rheumatoid arthritis. JCR: Journal of Clinical Rheumatology, 2018, vol. 24, iss. 5, p. 259 – 263. https://doi.org/10.1097/RHU.0000000000000719
  15. Toutouzas K., Synetos A., Nikolaou C. et al. Microwave radiometry: a new non-invasive method for the detection of vulnerable plaque. Cardiovascular Diagnosis and Therapy, vol. 2, no. 4, 2012. https://doi.org/10.3978/j.issn.2223-3652.2012.10.09
  16. Планк М. Избранные труды. М., Наука, 1975, 788 c.
  17. Скрипник Ю.А., Яненко А.Ф., Манойлов В.Ф. и др. Микроволновая радиометрия физических и биологических объектов. Житомир, издательство «Волынь», 2003, 408 с.
  18. Троицкий В.С. К теории контактных радиометрических измерений внутренней температуры тел. Известия вузов. Сер. Радиофизика, 1981, т. 24, № 9, с. 1054 – 1061.
  19. Luedeke K.M., Schісk В., Koehler J. Radiation balance microwave thermograph for industrial and medical applications. Electronics Letters, 1978, vol. 14, iss. 6, рp. 194 – 196. https://doi.org/10.1049/el:19780129
  20. Luedeke K.M., Koehler J. Microwave radiometric system for biomedical 'true temperature' and emissivity measurements. Microwave Power, 1983, vol. 18, iss. 3, рp. 277 – 283. https://doi.org/10.1080/16070658.1983.11689332
  21. Гаевский B.C., Маречек С.В., Мешков Ю.В. и др. Радиотермоскоп. Электронная промышленность, 1987, №1, c. 29.
  22. Колисниченко М.В., Куценко В.П., Скрипник Ю.А., Яненко А.Ф. Pадиометрия СВЧ-диапазона: медицинские аспекты использования. Технология и конструирование в электронной аппаратуре. 2003, №5, с. 23 – 25.