Медицинская Техника / Медицинская техника №6, 2023 / с. 36-39

Электродинамические расчеты электрического поля печатной кольцевой антенны для микроволновой радиотермометрии молочной железы

С.Г. Веснин, М.К. Седанкин, В.Ю. Леушин, С.В. Агасиева, А.Г. Гудков, И.В. Нелин, В.А. Скуратов

Аннотация

Представлены результаты математического моделирования электрического поля печатной кольцевой антенны-аппликатора, предназначенной для микроволновой радиотермометрии молочных желез. Проведено сравнение расчетных параметров антенн и радиояркостных температур на проекции злокачественной опухоли для различных групп молочных желез. Предложенная конструкция печатной кольцевой антенны рекомендована для применения в конформных антенных решетках медицинских радиотермографов.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Сергей Георгиевич Веснин, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,

Михаил Константинович Седанкин, канд. техн. наук, ст. научный сотрудник,

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

Светлана Викторовна Агасиева, канд. техн. наук, доцент, базовая кафедра «Нанотехнологии и микросистемная техника», Инженерная академия, ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»,

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

Игорь Владимирович Нелин, канд. техн. наук, доцент, кафедра «Радиолокация, радионавигация и бортовое радиоэлектронное оборудование», ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», г. Москва,

Виктор Андреевич Скуратов, научный руководитель, ООО «СВЧ-КОНСТРУКТОР», г. С.-Петербург, г. Пушкин,

e-mail: profgudkov@gmail.com

Список литературы

1. 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.

2. Ojica S., Iftemie A. Noninvasive assessment of breast pathologies during pregnancy / 2013 E-Health and Bioengineering Conference (EHB). IEEE, 2013. PP. 1-4.

3. Shah T.H., Siores E., Daskalakis C. Non-invasive devices for early detection of breast tissue oncological abnormalities using microwave radiothermometry // Advances in Cancer Therapy. 2011. Vol. 190. PP. 447-476.

4. Toutouzas K. et al. Microwave radiometry: A new non-invasive method for the detection of vulnerable plaque // Cardiovascular Diagnosis and Therapy. 2012. Vol. 2 (4). PР. 290-297.

5. Gopalakrishnan K. et al. Applications of microwaves in medicine leveraging artificial intelligence: Future perspectives // Electronics. 2023. Vol. 12. № 5. P. 1101.

6. Shevelev O.A. et al. Microwave radiothermometry in evaluating brain temperature changes // General Reanimatology. 2023. Vol. 19. № 1. PP. 50-59.

7. Laskari K. et al. Microwave radiometry for the diagnosis and monitoring of inflammatory arthritis // Diagnostics. 2023. Vol. 13. № 4. P. 609.

8. Ravi V.M., Sharma A.K., Arunachalam K. Pre-clinical testing of microwave radiometer and a pilot study on the screening inflammation of knee joints // Bioelectromagnetics. 2019. Vol. 40. № 6. PP. 402-411.

9. Vesnin S.G., Sedankin M.K., Gudkov A.G., Leushin V.Y., Sidorov I. A., Porokhov I.O., Agasieva S.V., Vidyakin S.I. A printed antenna with an infrared temperature sensor for a medical multichannel microwave radiometer // Biomedical Engineering. 2020. Vol. 54. PP. 235-239.

10. Sedankin M.K., Nelin I.V., Leushin V.Yu. 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.

11. Sedankin M.K., Leushin V.Yu., Gudkov A.G. et al. Mathematical simulation of heat transfer processes in a breast with a malignant tumor // Biomedical Engineering. 2018. Vol. 52. № 3. PP. 190-194.

12. Chaudhary S.S. et al. Dielectric properties of normal & malignant human breast tissues at radiowave & microwave frequencies // Indian Journal of Biochemistry & Biophysics. 1984. Vol. 21. № 1. PP. 76-79.

13. Surowiec A.J. et al. Dielectric properties of breast carcinoma and the surrounding tissues // IEEE Trans. on Biom. Eng. 1988. Vol. 35. № 4. PP. 257-263.

14. Meaney P.M. et al. A clinical prototype for active microwave imaging of the breast // IEEE Trans. on Mic. Th. and Tec. 2000. Vol. 48. № 11. PP. 1841-1853.

15. Lazebnik M. et al. A large-scale study of the ultrawideband microwave dielectric properties of normal breast tissue obtained from reduction surgeries // Phys. Med. Biol. 2007. Vol. 52. PP. 2637-2656.

16. Lazebnik M. et al. A large-scale study of the ultrawideband microwave dielectric properties of normal, benign and malignant breast tissues obtained from cancer surgeries // Physics in Medicine & Biology. 2007. Vol. 52. № 20. PP. 6093-6115

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