Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2022 / с. 1-4

Конформная медицинская антенна на основе гибкой подложки

С.В. Агасиева, М.К. Седанкин, В.Ю. Леушин, А.Г. Гудков, К.В. Журавлева, И.О. Порохов, Г.А. Гудков, С.Г. Веснин

Аннотация

Представлены результаты исследования конформной широкополосной антенны-аппликатора для микроволновой радиотермометрии, созданной на основе гибкой подложки и текстильных технологий. Выбраны и обоснованы конструкция и конструктивные материалы для реализации антенны. Приведены результаты расчета коэффициента стоячей волны (КСВ), глубины измерения антенны, а также распределения мощности излучения по объему биологической ткани. Рабочая полоса частот текстильной антенны составила 1 400 МГц, глубина измерения для тканей молочных желез – 40 мм.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Светлана Викторовна Агасиева, канд. техн. наук, доцент, кафедра нанотехнологий и микросистемной техники, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»,

Михаил Константинович Седанкин, ст. научный сотрудник, Центр НТИ «Фотоника», ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», ст. научный сотрудник, лаборатория анализа техногенных рисков, ФГБУ ГНЦ РФ – ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России,

Виталий Юрьевич Леушин, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник, Центр НТИ «Фотоника», ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»,

Александр Григорьевич Гудков, д-р техн. наук, профессор, кафедра «Технологии приборостроения», ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана»,

Каролина Валерьевна Журавлева, магистр, кафедра основ радиотехники, НИУ «Московский энергетический институт»,

Игорь Олегович Порохов, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник, Центр НТИ «Фотоника», ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»,

Григорий Александрович Гудков, техник, ООО «НПИ ФИРМА «ГИПЕРИОН»,

Сергей Георгиевич Веснин, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник, Центр НТИ «Фотоника», ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», г. Москва,

e-mail: ooo.giperion@gmail.com

Список литературы

1. Vesnin S.G. et al. Research of a microwave radiometer for monitoring of internal temperature of biological tissues // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. № 4. PP. 6-15.

2. Losev A.G., Svetlov A.V. Artificial intelligence algorithms in diagnosis of breast cancer / In: New Technology for Inclusive and Sustainable Growth. – Springer, Singapore, 2022. PP. 175-182.

3. Bounas P. et al. Carotid thermal heterogeneity detected by microwave radiometry is associated with thin cap fibroatheroma and plaque rupture in patients presenting with acute myocardial infarction // Journal of the American College of Cardiology. 2022. Vol. 79. № 9_Supplement. PP. 950-950.

4. Levshinskii V. et al. Using AI and passive medical radiometry for diagnostics (MWR) of venous diseases // Computer Methods and Programs in Biomedicine. 2022. Vol. 215. P. 106611.

5. Salvado R. et al. Textile materials for the design of wearable antennas: A survey // Sensors. 2012. Vol. 12. № 11. PP. 15841-15857.

6. Deaett M.A., Weedon W.H. III Method for constructing antennas from textile fabrics and components / Patent US. № 2005235482. 2005.

7. Shi J. et al. Smart textile-integrated microelectronic systems for wearable applications // Advanced Materials. 2019. Vol. 32. № 5. Art. ID 1901958. PP. 1-37.

8. Schneegass S., Amft O. Introduction to smart textiles / In: Smart Textiles: Fundamentals, Design, and Interaction. – Springer, Cham., 2017. PP. 1-15.

9. Martinez I. et al. Compact, low-profile and robust textile antennas with improved bandwidth for easy garment integration // IEEE Access. 2020. Vol. 8. PP. 77490-77500.

10. Kuang Y. et al. Design and electromagnetic properties of a conformal ultra wideband antenna integrated in three- dimensional woven fabrics // Polymers. 2018. Vol. 10. № 8. Art. ID 861. PP. 1-10.

11. Sedankin M.K. et al. Development of patch textile antenna for medical robots / 2018 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE). IEEE, 2018. PP. 413-420.

12. Srinivasan D., Gopalakrishnan M. Breast cancer detection using adaptable textile antenna design // Journal of Medical Systems. 2019. Vol. 43. № 6. PP. 1-10.

13. Lin X. et al. Compact textile wideband antenna for wearable microwave stroke imaging / 2019 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP). 31 Mar.-5 Apr. 2019. Krakow, Poland. IEEE, 2019. PP. 1-5.

14. Lin X. et al. Ultrawideband textile antenna for wearable microwave medical imaging applications // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2020. Vol. 68. № 6. PP. 4238-4249.

15. Saied I., Arslan T. Wideband textile antenna for monitoring neurodegenerative diseases / 2018 IEEE 29th Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC). 9-12 Sept. 2018. Bologna, Italy. IEEE, 2018. PP. 356-360.

16. Mukai Y., Suh M. Development of a conformal woven fabric antenna for wearable breast hyperthermia // Fashion and Textiles. 2021. Vol. 8. № 1. PP. 1-12.

17. Andreuccetti D., Fossi R., Petrucci C. An Internet resource for the calculation of the dielectric properties of body tissues in the frequency range 10 Hz-100 GHz / IFAC-CNR, Florence (Italy), 1997. [Online]. Available at: http://niremf.ifac.cnr.it/tissprop/ (accessed 10.07.2022).

18. Fear E.C. et al. Enhancing breast tumor detection with near- field imaging // IEEE Microwave Magazine. 2002. Vol. 3. № 1. PP. 48-56.

19. Koulouridis S. et al. Polymer-ceramic composites for microwave applications: Fabrication and performance assessment // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2006. Vol. 54. № 12. PP. 4202-4208.

20. Sedankin M.K. et al. System of rational parameters of antennas for designing a multi-channel multi-frequency medical radiometer / 2020 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE). IEEE, 2020. PP. 154-159.