CC BY
17
DOb 10.5281/zenodo. 1492990 LCC - № RA440-440.87
ВИВЧЕННЯ МОЖЛИВОСГ1 ВИКОРИСТАННЯ ТЕРАГЕРЦОВОГО ВИПРОМШЮВАННЯ ДЛЯ Д1АГНОСТИКИ
Вiталiй Босовський1, Л^я Новiкова1
1 Херсонський нацiональний техшчний унiверситет Address for Correspondence: В1талш Босовський, студент Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет E-mail: [email protected]
Анотацiя. Робота присвячена вивченню можливосп використання терагерцового випромшювання в медицина Для цього проанал1зоваш вимоги, що пред'являються для системи терагерцового д1агностики. Розроблено структуру автоматизовано'1 системи д1агностики. Визначено методику i алгоритм проведення дослщжень.
Запропоновано для тдвищення чутливостi i мобшьносп системи замiнити реестратор показникiв системи з вольтметра В 7-43 на бшьш чутливий i оптимальний для низькорiвневих вимiрювань Agielent -34420 А, а також для зручного використання в цшях дiагностики випромiнювач фшсуеться всерединi порожнисто'1 трубки, прикршлено'1' до штатива. Завдяки чому цей пристрш можна досягти бшьшо'1" рухливостi датчика, гарно'1' фшсацп над поверхнею тканини пащента i зручностi в застосуванш.
Ключовi слова: випромiнювання, дiагностика, датчик.
Abstract. The work is devoted to the study of the possibility of using terahertz radiation in medicine. For this, the requirements for the terahertz diagnostic system are analyzed. The structure of the automated diagnostic system has been developed. The methodology and algorithm of research has been determined.
Conditionally, the basic diseases of the breast are divided into benign and malignant. Malignant is breast cancer, and benign is everything else. It should be borne in mind that benign illnesses in the unfinished stages can provoke the development of malignant processes, therefore to undergo a preventive examination for women should be regularly, and in the event of any symptoms of the disease urgently seek medical attention.
ISSN 2311-1100 CC-BY-NC
There are a number of research methods, each obtaining a more complete picture uses several types
of diagnostics. However, each method has its own contraindications, for example, pregnant women do not see most types of which have their application, advantages and disadvantages.In order to increase the sensitivity and mobility of the system, it was proposed to replace the system performance recorder from the Voltmeter B 7-43 with a more sensitive and optimal Agielent -34420 A for low-level measurements, as well as for convenient use for diagnostic purposes, the emitter is fixed inside a hollow tube attached to a tripod. Thanks to what this device can achieve greater mobility of the sensor, good fixation above the surface of the patient's tissue and ease of use.
The research group under the leadership of a leading scientist of the Physics and Technology Institute named after. Ioffe N.T. Bagraeva was proposed the method of early diagnosis of breast diseases with the aid of a terahertz radiator adapted to receive radiation from the patient's mammary gland. Recording of the results is presented in the form of a graph of the volt-ampere characteristic, which corresponds to a certain state of the mammary gland. The analysis of the data is aimed at revealing the frequencies of vibrations of living tissue cells and the ratio of these frequencies to the state of living tissue. This method is new and requires experimental testing, evaluation of the effectiveness of its application in mammology.
Keywords: radiation, diagnostics, sensor.
Introduction. Актуальшсть теми. Зпдно 3i статистикою, кшькють захворювань молочних залоз неухильно зростае в усьому свт, в тому чист i в Укршт
1снуе цший ряд методiв дослщження, яю мають сво'1 область застосування, переваги i недолши. Кожен метод мае сво'1 протипоказаннями, так, наприклад, ваптним жшкам протипоказат бшьшосп видiв дiагностики. У зв'язку з цим виникла необхщшсть в розробщ нового методу дiагностики захворювань молочно'1 залози, максимально ушверсального за сво'ми характеристиками i мшмальною кшькютю протипоказань. Було запропоновано метод ранньо'1 дiагностики захворювань молочно'1 залози з допомогою терагерцового випромшювача. Даний метод е новим i вимагае експериментально'1 апробаци, оцшки ефективносп його застосування в мамологл.
Мета дано'1 роботи - оцшка ефективносп застосування терагерцового випромшювача для ранньо'1' дiагностики онколопчних захворювань молочно'1 залози. При цьому виршували наступш завдання.
1. Провести аналiз вимог для можливосп використання терагерцового випромшювання в медицинi.
2. Визначити можливють пiдвищення чутливостi та мобiльностi установки терагерцового випромшювання.
3. Проаналiзувати маркери захворювання молочно'1 залози.
ISSN 2311-1100 CC-BY-NC
4. Проаналiзувати можливосп терагерцового випромшювання в дiагностуваннi.
Об'ектом дослiдження е характер залежностi параметрiв клiтинних структур молочно'' залози пщ дiею терагерцового випромiнювання.
Предмет дослщження - оцшка ефективносп застосування терагерцового випромшювача для ранньо'' дiагностики онколопчних захворювань молочно'1 залози.
Materials and methods. Методи дослщження - експериментальна розробка пристрою терагерцового випромшювання та теоретичний аналiз дiагностичних результапв.
В ходi роботи розроблено макет системи ранньо'1 дiагностики. Подiбна система використовуеться в одному з медичних центрiв. В якосп джерела живлення використано джерело струму Keithley 6221. В дiагностичному апаратi для фшсацп показань використовують мiкровольтметр В 7-43. Нами обрано цифровий нановольтметр Agielent-34420A, який мае вищу точнiсть, програмне забезпечення та швидкодш.
Виходячи з цього в якосп джерела терагерцового був обраний джерело на основi кремшевих наноструктур. Основною його перевагою е невеликий розмiр, що дозволяе «просвiчувати» бiльш локальну область. Для зручного використання в цшях дiагностики випромшювач помiщаеться не в металевий корпус, а фшсуеться всерединi порожнисто'' трубки, прикршленою до штатива. Завдяки чому цей пристрш можна досягти бшьшо'' рухливостi датчика, гарно'' фшсацп над поверхнею тканини пацiента i зручносп в застосуваннi.
Подальшi дослiдження виконаш спiльно з лiкарем. Для отримання найбiльш точних результатiв необхiдно дотримуватися спещально розробленого алгоритму проведення експерименту. Установка терагерцового випромшювача проводиться на вщсташ вщ 0,5 до 0,7 см над дослщжувано' тканиною. Вимiрювання здiйснюються пiсля проведеного УЗД.
Знаючи результати УЗД джерело терагерцового випромшювання встановлюеться безпосередньо над центральною точкою пухлини, яка вважаеться першою. В якосп друго'' точки вимiрювання виступае симетрична першо'' точка.
Перед запуском програми i, вщповщно, початком дослщження необхщно виставити певнi параметри в програмi середовища LabView: дiапазон значень струму (вщ -3,5 мкА до 3,5 мкА), крок змiни значень по току (0,01 мкА), значення напруги (20 мВ).
Запуск програми здшснюеться тсля натискання кнопки запуску i спочатку пропонуеться зберегти файл тд потрiбним iм'ям i в потрiбну папку. Пiсля збереження на терагерцовий датчик подаеться струм певно'' величини, фшсуеться значення провiдностi i виводиться на екран у виглядi вольт-амперно'' характеристики. паралельно вимiрюванi значення збер^аються в створений файл. Вимiрювання одше'' точки тривае близько 10 хвилин.
ISSN 2311-1100 CC-BY-NC
Джерело терагерцового випромшювання на малих потужностях може працювати i на прийом
терагерцового випромшювання. В процес вимiрювання прилад рееструе власне випромiнювання бюлопчно!' тканини i вiдбитий вiд не'1' сигнал.
У процес дослiдження були отриманi три основних параметри, по яким можна судити про наявшсть чи вщсутшсть захворювань молочно'1' залози, пов'язаних з ампл^удою сигналу, полярностi терагерцового вщгуку на дiапазонi 2,6-3,4 ТГц i поблизу енергетично'1' щiлини 160 ГГц.
Оцшка ефективностi застосування терагерцового випромшювача для ранньо'1' дiагностики захворювань молочно'1' залози проводилася за двома параметрами: час проведення дiагностики i точшсть поставленого дiагнозу.
Час проведення експрес^агностики варiюеться вiд 20 хвилин до 1 дня в залежносп вщ типу дiагностичного дослiдження. При УЗД-дослщження молочно'1 залози тривае не бшьше 20 хвилин, однак при виявленш патологи часу для дiагностики знадобиться набагато бшьше. У разi ТГц дiагностики дослiдження одше!' точки молочно'1' залози займае 10 хвилин i для визначення дiагнозу цього досить. Зроблено висновок, що терагерцова експрес дiагностика е ефективною.
Conclusions.
1.Проведено аналiз вимог для можливостi використання терагерцового випромшювання в медицин та вщзначено, що iснуюча дiагностична система на основi терагерцового випромiнювання характеризуеться низькою мобiльнiстю.
2. Запропоновано для тдвищення чутливосп та мобiльностi системи замшити реестратор показникiв системи з вольтметра В 7-43 на бшьш чутливий та оптимальний для низькорiвневих вимiрювань Agielent -34420 А, а також для зручного використання в цшях дiагностики випромшювач фiксуеться всередиш порожнисто' трубки, прикрiпленою до штатива. Завдяки чому цей пристрш можна досягти бшьшо! рухливостi датчика, гарно'1' фшсаци над поверхнею тканини пащента i зручностi в застосуваннi.
3. За результатами медичних обстежить 15 жшок були встановленi 3 маркера, по яким можна судити про наявшсть чи вщсутшсть захворювань молочно'1' залози, пов'язаних з ампл^удою сигналу, полярносп терагерцового вщгуку на дiапазонi 2,6-3,4 ТГц i поблизу енергетично'1' щшини 160 ГГц.
4. Встановлено, що терагерцова експрес дiагностика е ефективною i е додатковою тсля ультразвуково'1 дiагностики.
Conflict of interest statement: The authors state that there are no conflicts of interest regarding the publication of this article.
ISSN 2311-1100 CC-BY-NC
REFERENCES:
1. Абдураимов А.Б. Комплексная лучевая диагностика послеоперационных и посттерапевтических изменений молочной железы: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М., 2009. 42 с.
2. Бокерия Л.А., Асланиди И.П., Мухортов О.Б. Позитронная эмиссионная томография при раке молочной железы. Материалы Невского радиологического форума «Наука — клинике». СПб., 2005. С. 51
100% Unique
Total 9869 chars (2000 limit exceeded), 250 words, 16 unique sentence(s).
Essay Writing Service - Paper writing service you can trust Your assignment is our priority! Papers ready in 3 hours! Proficient writing: top academic writers at your service 24/7! Receive a premium level paper!
Results
Unique
Unique Unique Unique Unique Unique Unique Unique Unique Unique
Unique Unique
Unique Unique Unique Unique
Query
Domains (original links)
Робота присвячена вивченню можпивосп використання терагерцового випромшювання в медицин!
Для цього iu>::<t ;u i:x:r;in вимоги. що пред'являютъся для системи терагерцового шагтгостики
Розроблено структуру автомагтизовано! системи д1агмостики
Визначено методику i алгоритм проведення дослщжень
KnuwoBi слова: випромшювання диагностика датчик
For this. the requirements for Ihe terahertz diagnostic system are analyzed
The structure of the automated diagnostic system has been developed
The methodology and algorithm of research has been determined
Conditionally, the basic diseases of the breast are divided into benign and malignant
Malignant Is breast cancer, and benign is everything else
DOI:LCC - № RA44tM40.S7BHB4eHHfl можливосл використання терагерцового випромшювання для д|агностикиВггап1Й Босовський"!. Щд1я Нов!кова11 Херсонський нашональний
на Этьш чугливий i опшмагьний для низьитвневих вимиловань Agielent -34420 А. а також для звучного
Завдяки чому ней пристрш можна досягти ЭтыиоТ рухливосп датчика. гарноТ ¡Ыксацм над поверхнею тканини
The work is devoted to the study of the possibility of using terahertz radiation
be requladv. and in the event of any symptoms of the disease urgently seek medical
There are a number of research methods, each obtaining a more complete picture uses several
