Статья

Название статьи ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭФФЕКТА ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ДЛЯ ЗАДАЧ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
Автор Н.Н. Кисель, С.Г. Грищенко
Рубрика РАЗДЕЛ II. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И УСТРОЙСТВ
Месяц, год 11, 2014
Индекс УДК 621.3.091.1
DOI
Аннотация Рассмотрена возможность использования для медицинской диагностики информационного параметра степени деполяризации зондирующей волны, прошедшей сквозь ткань с ярко выраженной анизотропией диэлектрических свойств. Отличительной особенностью биологической ткани является ее структурированность, обусловленная наличием большого количества тонких волокон, образующих регулярную систему. Модельная задача представляет собой среду с анизотропными свойствами в виде сетки из резистивных нитей. Расчеты показали, что существует оптимальная частота измерений, на которой обеспечивается наибольшее затухание совпадающей и максимальное значение кроссполяризационной компонент. При этом деполяризация также достигает максимума. Коэффициент прохождения на кроссполяризации увеличивается с ростом электропроводности нитей. На согласованной же поляризации, как правило, при этом происходит уменьшение уровня прошедшего поля. Линейное изменение фазы коэффициентов прохождения с ростом частоты можно рассматривать в качестве диагностической информации об удельном сопротивлении биологической ткани. Таким образом, изменения энергетических и фазовых характеристик прошедшей электромагнитной волны, как на согласованной, так и на кроссовой поляризациях, позволяют использовать результаты соответствующих измерений для извлечения информации об отклонениях свойств биосреды от типовых значений.

Скачать в PDF

Ключевые слова Деполяризация; коэффициенты прохождения; периодическая структура.
Библиографический список 1. Кисель Н.Н., Клименко П.П. Математическое моделирование взаимодействия электромагнитного поля с биологическими средами // Депонированная рукопись ВИНИТИ № 1380-B2006 14.11.2006.
2. Костров А.В., Смирнов А.И., Янин Д.В., Стриковский А.В., Пантелеева Г.А. Резонансная ближнепольная СВЧ-диагностика неоднородных сред // Известия РАН. Сер. физическая. – 2005. – Т. 69, № 12. – С. 1716-1720.
3. Kostrov A.V., Smirnov A.I., Srtikovsky A.V., Yanin D.V. Microwave resonator probe diagnostics of plasma density fluctuations // Problems of atomic science and technology. Series: Plasma Physics. – 2007. – № 1 (13). – P. 209-211.
4. Костров Ф.В., А.В. Стриковский А.В., Янин Д.В., Смирнов А.И., Загайнов В.Е., Васенин С.А., Дружкова И.Н., Пантелеева Г.А., Давоян З.В. Исследование электродинамических параметров биологических тканей // Альманах клинической медицины. – 2008. – Т. 17. – Ч. 2. – С. 96-99.
5. Загайнов В.Е., Костров А.В., Стриковский А.В., Янин Д.В. и др. Способ измерения электродинамических параметров биологических тканей и устройство для его осуществления. Патент №2381008 РФ / Заявка №2008122815, приоритет от 05.06.2008, зарегистрировано 10.02.2010.
6. Янин Д.В., Костров А.В., Смирнов А.И., Гущин М.Е., Коробков С.В., Стриковский А.В., Гундорин В.И., Назаров В.В., Стародубцев М.В. Диагностика параметров плазмы атмосферного давления методом ближнепольного СВЧ-зондирования: Препринт ИПФ РАН
№ 801. – Нижний Новгород, 2010. – 36 с.
7. Kostrov A.V., Smirnov A.I., Panteleeva G.A., Strikovskiy A.V., Yanin D.V. Near-field microwave resonant diagnostics of biological tissues // Microwave & Telecommunication Technology: Proceedings of 15th International Crimean Conference, 13–17 September 2005. – Sevas-
topol, Ukraine, 2005. – P. 751-752.
8. Smirnov A.I., Kostrov A.V., Yanin D.V., Strikovskiy A.V., Galka A.G. Study of inhomogeneous // Microwave&Telecommunication Technology: Proceeding of 21th International Crimean Conference, 10-14 September, 2011. – Sevastopol, 2011. – P. 935-936.
9. Кисель В.Н., Кисель Н.Н., Алпатова А.В. Расчет электромагнитного поля в объеме кругового диэлектрического цилиндра с неоднородным включением // Радиотехника и
электроника. – 2003. – Т. 48, № 1. – С. 64-69.
10. Кисель В.Н., Алпатова А.В., Кисель Н.Н. Эффективный алгоритм расчета электромагнитного поля в неоднородном цилиндре // Известия ТРТУ. – 2001. – № 1 (19). – С. 28-32.
11. Алпатова А.В., Кисель Н.Н., Кисель В.Н. Исследование электромагнитного поля внутри кругового неоднородного цилиндра // Известия ТРТУ. – 2001. – № 3 (21). – С. 45-46.
12. Кисель Н.Н., Алпатова А.В., Кисель В.Н. Разработка и исследование приближенных методик учета тонких покрытий // Известия ТРТУ. – 2001. – № 3 (21). – С. 46-47.
13. Кисель Н.Н., Кисель В.Н., Обуховец В.А. Моделирование взаимодействия СВЧ-колебаний с биологическими структурами // Известия ТРТУ. – 1995. – № 1 (1). – С. 37-38.
14. Кисель Н.Н. Исследование прохождения ЭМВ через модель структурированной биологической ткани в виде решетки из резистивных нитей // Рассеяние электромагнитных волн / Под ред. Б.М. Петрова. – Таганрог: ТРТУ, 2004. – Вып. 13. – С. 87-92.
15. Кисель В.Н., Кисель Н.Н., Обуховец В.А. Электродинамическое моделирование биологических сред // Рассеяние электромагнитных волн / Под ред. Б.М. Петрова. – Таганрог:
ТРТУ 1995. – Вып. 10. – С. 43-50.
16. Обуховец В.А., Кисель В.Н., Кисель Н.Н. Компьютерное и экспериментальное моделирование микроволновой системы экспресс-диагностики патологий // III Междунар. НТК "Физика и радиоэлектроника в медицине и биотехнологии" – ФРЭМБ'98, Материалы 3-й МНТК, 17-19 июня 1998 г. – Владимир: ВлГУ. – С. 200-201.
17. Alpatova A.V., Kisel N.N., Yukhanov Yu.V. Excitition task solution for the dielectric cylinder with thin cover // Proceedings of the third International Conference on Antenna Theory and Techniques. – Sevastopil, Ukraine 8-11 September 1999. – P. 87-90.
18. Грищенко С.Г. Квазиоптическая электродинамическая модель биологических объектов // Труды Всероссийской науч.-техн. конференции с междунар. участием «Компьютерные технологии в инженерной и экономической деятельности». – Таганрог: ТРТУ, 1997. – С. 80-82.
19. Грищенко С.Г. Алгоритмизация задачи прохождения электромагнитной волны в биологической среде // Труды Всероссийской науч.-техн. конференции с междунар. участием
«Компьютерные технологии в инженерной и экономической деятельности». – Таганрог: ТРТУ, 1999. – С. 71-72.

Comments are closed.