Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2024 / с. 21-23

Вопросы функциональной эффективности антенн медицинского радиотермографа

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

Аннотация

Проведена сравнительная оценка конструкций и характеристик различных антенн, применяемых в медицинских радиотермографах. Показано, что по совокупности параметров, с точки зрения использования данных антенн в качестве элементов конформной антенной решетки, наилучшей функциональной эффективностью обладает малогабаритная печатная вибраторная антенна с излучателем в форме восьмерки, которая имеет уровень помехозащищенности 35 дБ, глубину измерения 44 мм и полосу частот 2,3 ГГц.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

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

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

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

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

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,

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

Григорий Александрович Гудков, инженер, ООО «НПИ ФИРМА «ГИПЕРИОН», г. Москва,

e-mail: agasieva-sv@rudn.ru

Список литературы

1. 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.

2. Leushin V.Yu., Gudkov A.G., Porokhov I.O. et al. Possibilities of increasing the interference immunity of radiothermograph applicator antennas for brain diagnostics // Sensors and Actuators A: Physical. 2022. Vol. 337. Art. 113439.

3. Sedankin M.K., Nelin I.V., Leushin V.Y. et al. System of rational parameters of antennas for designing a multi-channel multi- frequency medical radiometer / International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE), 24-25 Sept. 2020, Saratov, Russia. IEEE, 2020. PP. 154-159.

4. Klemetsen O., Jacobsen S. Improved radiometric performance attained by an elliptical microwave antenna with suction // IEEE Trans. Biom. Eng. 2012. Vol. 59. PP. 263-271.

5. Asimakis N.P., Karanasiou I., Uzunoglu N. Non-invasive microwave radiometric system for intracranial applications: A study using the conformal L-notch microstrip patch antenna // Prog. in El. Research. 2011. Vol. 117. PP. 83-101.

6. Rodrigues D.B., Maccarini P.F., Salahi S. et al. Numerical 3D modeling of heat transfer in human tissues for microwave radiometry monitoring of brown fat metabolism / Energy-based Treatment of Tissue and Assessment VII. SPIE, 2013. Vol. 8584. PP. 238-249.

7. Beaucamp-Ricard C., Dubois L., Vaucher S. et al. Temperature measurement by microwave radiometry: Application to microwave sintering // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2009. Vol. 58. № 5. PP. 1712-1719.

8. Popovic Z., Momenroodaki P., Scheeler R. Toward wearable wireless thermometers for internal body temperature measurements // IEEE Communications Magazine. 2014. Vol. 52. № 10. PP. 118-125.

9. Tofighi M.R., Pardeshi J.R. Interference enhanced biomedical antenna for combined heating and radiometry application // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2017. Vol. 16. PP. 1895-1898.

10. Issac J.P., Arunachalam K. Enhancing sensing depth and measurement sensitivity of microwave tissue thermometry using near-field active array probe // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2023. PP .1-10.

11. Vesnin S.G., Sedankin M.K., Gudkov A.G. et al. A Printed antenna with an infrared temperature sensor for a medical multichannel microwave radiometer // Biomedical Engineering. 2020. Vol. 54. № 4. PP. 235-239.

12. Lee J.W., Lee S.M., Kim K.S. et al. Experimental investigation of the mammary gland tumor phantom for multifrequency microwave radiothermometers // Med. Biol. Eng. Comput. 2004. Vol. 42. № 5. PP. 581-590.

13. Sedelnikov Y.E., Potapova O.V., Sadykov A.R., Skachkov V.A. Focused antennas in contact radiothermometry applications // Journal of Radio Electronic. 2021. № 3. PP. 1-26.

14. Andreuccetti D., Fossi R. 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). 2000 / http:// niremf.ifac.cnr.it/tissprop/document/tissprop.pdf.

15. Gabriel S., Lau R.W., Gabriel C. The dielectric properties of biological tissues: II. Measurements in the frequency range 10 Hz to 20 GHz // Phys. Med. Biol. 1996. Vol. 41. PP. 2251-2269.