Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №2, 2023 / с. 8-11

Влияние коэффициента отражения антенны на результаты измерения миниатюрного микроволнового радиотермометра

С.Г. Веснин, М.К. Седанкин, А.Г. Гудков, В.Ю. Леушин, С.В. Чижиков, И.А. Сидоров, Е.Н. Горлачева, Р.В. Агандеев


Аннотация

Представлены теоретические и экспериментальные результаты влияния коэффициента отражения антенны на результаты измерения радиояркостной температуры миниатюрным микроволновым радиометром с циркулятором. Проведенные исследования показали, что разработанный радиотермометр с циркулятором, у которого референсная и балансная нагрузки установлены на элементе Пельтье, обеспечивает независимость результатов измерения от коэффициента отражения антенны. Погрешность измерения радиояркостной температуры составила 0,2 °С при коэффициенте отражения по мощности на входе радиотермометра 0,25.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Сергей Георгиевич Веснин, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,
Михаил Константинович Седанкин, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник, ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана»,
Александр Григорьевич Гудков, д-р техн. наук, профессор, кафедра «Технологии приборостроения», ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана»,
Виталий Юрьевич Леушин, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник, ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана»,
Сергей Владимирович Чижиков, аспирант,
Игорь Александрович Сидоров, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник, кафедра «Технологии приборостроения»,
Евгения Николаевна Горлачева, канд. эконом. наук, доцент, кафедра «Промышленная логистика»,
Роман Вячеславович Агандеев, студент, кафедра «Технологии приборостроения», ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана», г. Москва,

Список литературы

1. Goryanin I. et al. Passive microwave radiometry in biomedical studies // Drug Discovery Today. 2020. Vol. 25. № 4. PP. 757-763.
2. Rodrigues D.B. et al. Microwave radiometry for noninvasive monitoring of brain temperature / In: Emerging Electromagnetic Technologies for Brain Diseases Diagnostics, Monitoring and Therapy. – Springer, Cham., 2018. PP. 87-127.
3. Groumpas E.I., Koutsoupidou M., Karanasiou I.S. Biomedical Passive Microwave Imaging and Sensing: Current and Future Trends [Bioelectromagnetics] // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 2022. Vol. 64. № 6. PP. 84-111.
4. Stauffer P.R. et al. Non-invasive measurement of brain temperature with microwave radiometry: Demonstration in a head phantom and clinical case // The Neuroradiology Journal. 2014. Vol. 27. № 1. PP. 3-12.
5. Гуляев Ю.В., Леушин В.Ю., Гудков А.Г. и др. Приборы для диагностики патологических изменений в организме человека методами микроволновой радиометрии // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2017. Т. 9. № 2. С. 27-45.
6. Leushin V.Yu., Gudkov A.G., Agasieva S.V. et al. Possibilities of increasing the noise immunity of radiothermograph antenna applicators for brain diagnostics // Sensors and Actuators A: Physical. 2022. Vol. 337. Art. ID: 113439.
7. Drakopoulou M. et al. The role of microwave radiometry in carotid artery disease. Diagnostic and clinical prospective // Current Opinion in Pharmacology. 2018. Vol. 39. PP. 99-104.
8. Toutouzas K. 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. PP. 25-30.
9. Vesnin S., Turnbull A.K., Dixon J.M., Goryanin I. Modern microwave thermometry for breast cancer // Journal of Molecular Imaging & Dynamics. 2017. Vol. 7. Iss. 2. Art. ID: 1000136.
10. Fisher L. et al. Passive Microwave Radiometry and microRNA Detection for Breast Cancer Diagnostics // Diagnostics. 2023. Vol. 13. № 1. P. 118.
11. Laskari K. et al. Joint microwave radiometry for inflammatory arthritisassessment // Rheumatology. 2020. Vol. 59. № 4. PP. 839-844.
12. Tarakanov A.V. et al. Microwave Radiometry (MWR) temperature measurement is related to symptom severity in patients with low back pain (LBP) // Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2021. Vol. 26. PP. 548-552.
13. Kaprin A.D. et al. Microwave radiometry in the diagnosis of various urological diseases // Biomedical Engineering. 2019. Vol. 53. PP. 87-91.
14. Arunachalam K. et al. Detection of vesicoureteral reflux using microwave radiometry – System characterization with tissue phantoms // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2011. Vol. 58. № 6. PP. 1629-1636.
15. Li J. et al. Dynamic weight agnostic neural networks and medical microwave radiometry (MWR) for Breast Cancer Diagnostics // Diagnostics. 2022. Vol. 12. № 9. P. 2037.
16. 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.
17. Gudkov A.G. et al. Microminiaturization of Multichannel Multifrequency Radiographs // Biomedical Engineering. 2022. Vol. 56. № 4. PP. 225-229.
18. Cеданкин М.К., Веснин С.Г., Агасиева С.В. и др. Диагностическая конформная система для нейровизуализации головного мозга с использованием многоканального радиотермометра на основе монолитных интегральных схем // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2020. Т. 12. № 1. С. 43-50.
19. Momenroodaki P. et al. Noninvasive internal body temperature tracking with near-field microwave radiometry // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2017. Vol. 66. № 5. PP. 2535-2545.
20. Vesnin S.G. et al. Portable microwave radiometer for wearable devices // Sensors and Actuators A: Physical. 2021. Vol. 318. P. 112506.