ПРИМЕНЕНИЕ РЕФЛЕКТОМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН КВЧ-ДИАПАЗОНА ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

February 20, 2013 by admin Комментировать »

Ивановская А. В., Крылов В. М., Рудько Б. Ф. Научно-исследовательский центр квантовой медицины «Видгук» Министерства здравоохранения Украины ул. Владимирская 61-6, г. Киев, 01033, Украина тел.: (044) 244-44-39, fax.(044), 287-44-82, e-mail sitko@i.kiev.ua

Аннотация – Разработанная методика дифференциальной рефлектометрии (ДДР) в миллиметровом диапазоне электромагнитных волн дала возможность решить ряд теоретических и прикладных задач. Она позволяет определить коэффициент анизотропии (AF), характеризующий показатели жизнедеятельности организма. Численное значение AF связано с функциональным состоянием организма и показывает отличие состояния болезни от нормы. Представленная конструкция малогабаритного устройства (МДДР) имеет меньшие размеры с ранее используемым прибором, что дает возможность проводить диагностику в полном эксплуатационном объеме вне клиники, с последующей обработкой полученных данных.

I.                                       Введение

Основой большинства медицинских диагностических приборов является взаимодействие электромагнитных волн с организмом человека, а результат взаимодействия позволяет проводить соответствующую диагностику. Развитие физики живого и квантовой медицины, открыли новые возможности при изучении влияния электромагнитных полей на биологические системы [1-4]. В соответствии с этими подходами, через точки акупунктуры можно получать информацию о состоянии внутренних органов, изучая результаты взаимодействия с ними электромагнитных волн мм-диапазона, которые являются имманентными организму человека.

II.                               Основная часть

в результате предыдущих исследований был создан диагностический дифференциальный рефлектометр (ДДР) на основе анализа прямых и отраженных электромагнитных волн миллиметрового диапазона очень малой мощности (<10’®Вт/см^), путем использования серийных радиоэлектронных блоков [5,6]. В процессе использования созданного прибора была разработана и испытана в клинических условиях методика диагностики атеросклероза на ранних стадиях заболеваний. Все исследования неинвазивные и требуют для измерения до 5 сек. В ходе дальнейшей работы проведено конструирование портативного малогабаритного прибора – ДДР КВЧ-диапазона (МДДР) путем миниатюризации КВЧ- блока и применения новых технологий для индикаторного блока. Такой прибор состоит: из свип- генератора КВЧ-диапазона, излучающей волноводной антенны, которая направляет электромагнитную волну на поверхность исследуемого участка кожи, детекторов КВЧ-диапазона, КВЧ-генератора, интерфейса, компьютера.

В каждом участке обследования проводят два измерения: в позиции Ф=0′ (Ф – угол ориентации вектора поляризации антенны относительно направления продольной оси тела) и в позиции Ф=90′. Разница между данными в позиции Ф=0′ и Ф=90′ для одной точки позволяет высчитать значение коэффициента анизотропии:

AF=10(lg DR (90′)- lg DR (O’)).

При разработке МДДР приняты такие технические решения: применен твердотельный генератор гармоничных КВЧ колебаний, частота которых изменяется напряжением. Для увеличения полосы электронной перестройки частоты в диапазоне 57-61 ГГц применяются двухпролетные лавинно – пролетные диоды (ЛПД). Амплитудную модуляцию непрерывных КВЧ колебаний обеспечивают посредством специального модулятора на выходе генератора. Модулятор, ответвитель и детекторная секция сконструирован на основе волноводно-щелевой линии (ВЩЛ). Применение бескорпусного детекторного диода, повышает чувствительность приемной части устройства, которое позволяет уменьшить выходную мощность устройства при облучении точек акупунктуры пациента, что очень важно с точки зрения современной квантовой медицины [4].

При конструировании детектора ширина щели была выбрана так, чтоб величина активного сопротивления диода была равна волноводному сопротивлению, а длина короткозамкнутого шлейфа такая, чтоб величина его верхнего реактивного сопротивления компенсировала реактивность диода. Как детекторный диод применяется бескорпусный арсенид- галиевый диод ЗА138с параметрами

С^=0,4£;    =150 ОмМощность электромагнитной волны, которая падает на точку акупунктуры пациента, не должна превышать Рпад.=2х10′ Вт, т. е. при затухании ответвителя М=10дВ и коэффициенте отражения от тела человека р~0,3 на выходе детектора электромагнитная волна будет иметь мощность: Рдет=0,6мкВт. Детектор на ВЩЛ имеет чувствительность 2x10® В/Вт, которая позволяет подать на индикатор напряжение: и„ндикэто- ра=1,2мВ. Атенюатор, конструкция которого аналогична конструкции модулятора на ВЩЛ, позволяет проводить плавную регуляцию выходного сигнала генератора.

На КВЧ блок подаются напряжения: питание генератора, пилообразное напряжение для перестройки генератора по частоте, регулирующее постоянное напряжение на аттенюатор для установки средней мощности излучения, и переменное напряжение частотой ЮОкГц (в виде меандра), что поступает на модулятор (необходимое для функционирования усилительной системы индикаторного блока). Для усиления входного сигнала используется малошумящий усилитель (с применением синхронного детектирования), а последующее усиление – с использованием резонансных усилителей. Как усилительный каскад используется интерфейс ЕТ1250 (фирмы «Терекс»). Для дальнейшего улучшения технических характеристик МДДР необходимо расширение диапазона перестройки по частоте. Применение переключателя на ВЩЛ [7] решает вопрос о габаритах прибора и позволяет получить полосу перестройки до 5-6 ГГЦ, что значительно улучшит качество устройства.

Представленная конструкция МДДР имеет значительно меньшие габариты с ранее примененным прибором, сконструированным на базе серийных блоков панорамного измерителя Р2-6, что дает возможность использования его как нестационарного устройства для проведения медицинской диагностики. При использовании вместо индикаторного блока персонального компьютера (notebook), можно проводить диагностику вне кпиники, например, дома у пациента, со последующей обработкой, полученных данных в стационарных условиях.

Разработанная принципиально новая методика ранней диагностики некоторых сосудистых заболеваний базируется на определении изменения анизотропных особенностей кожи, выгодно отличается от известных диагностических методов экспресностью, неинвазивностью, отсутствием негативного влияния на живой организм, простотой расшифровки полученных данных при высокой информативности метода.

IV                            Список литературы

[1] Ситько С. П., Андреев Е. А., Белый М. У., Скопюк М. И., Талько И. И. О возможном применении МКВ излучения миллиметрового диапазона для ранней диагностики различных заболевапний. Всесоюзное координационное совещание «Обмен опытом по использованию в медицине ЭМП мм-диапазона малой интенсивности». Тезисы, 10-11.04, 1984, с. 14.

[2] П. Ситько, Л. Н. Мкртчан. Введение в квантовою медицину// Киев, Паттерн. 1994. с. 145.

[3] С. П. Ситько. Фундаментальные проблемы биологии с позиций квантовой физики живого. Ф|зика живого, 2001. т.9. №2.0.5-17.

[4] S. Р. Sit’ko. Microwave resonance therapy — the basis technology of quantum medicine. 14-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» материалы конференции 13- 17.09.2004, Севастополь, Украина, С.20-25.

[5] Иванченко И. А., Човнюк Ю. В., Рудько Б. Ф., Ивановская А. В. и др. Применение метода дифференциальной КВЧ-рефлектометрии для исследования поляризационных свойств акупунктурных точек. Физика живого, 2000, т.З, № 2, с.52-62.

[6] И. А. Иванченко, А. В. Ивановская и др. Исследование жидкокристаллической фазы липидов в организме человека методом рефлектометрии в мм диапазоне. Физика живого, T.12., № 2, 2004. с. 27-37.

[7] Лушицький В. В., Ткаченко Ф. А., Савельев В. Я. Расчет волноводного генератора на диоде Ганна с варакторной перестройкой частоты. Кн. «Радиотехника и электроника» Минск. 1984, вып. 13. с.84-90

APPLICATION OF EHF EM-WAVE REFLECTOMETERS IN MEDICAL DIAGNOSTICS

A. V. Ivanovskaya, V. M. Krylov, B. F. Rudko Vidguk Research and Development Centre of Quantum Medicine, Ministry of Public Health of Ukraine 61-b Volodymyrska Str, Kyiv, 01033, Ukraine Ph.: (044) 244-44-39, fax: (044) 287-44-82, e-mail: sitko@i.kiev.ua

I.                                         Introduction

Abstract – A recently developed technique of mm-wave differential reflectometry allows for a new indicator of vital activity – the anisotropy factor – to be registered. Its values are shown to be related to dynamic condition of patients and to indicate various diseases.

II.                                        Main Part

A differential diagnostic reflectometer has been designed based on the analysis of direct and reflected low-power (<10’^/V/cm^) mm waves. A technique of noninvasive examination taking only about 5 seconds has been developed. Further research produced a portable device – a mm-wave differential diagnostic reflectometer employing a compact EHF unit and advanced display unit. This device comprises an EHF sweep generator, a waveguide antenna irradiating the examined skin area, EHF detectors, interface port, and computer.

The differential diagnostic reflectometer employs a solid- state generator of harmonic EHF oscillations. To expand the band for electronic frequency tuning in the 57-61 GHz range, double-drift IMPATT diodes have been employed. The modulator, coupler, and detector section are designed on the basis of a slotted line. A GaAs diode acts as detector.

This design is much smaller compared to a previous one based on commercially available units of the P2-69 panoramic meter device, which enables its portable applications in diagnostics.

III.                                       Conclusion

The differential reflectometry technique offers the following possibilities: determining the anisotropy without changing the antenna position; fast measurements depending on the measuring circuit performance; higher sensitivity compared to currently available techniques.

The EHF differential reflectometry technique offers data about phase states of lipids in blood plasma. Continued research may facilitate the development of new techniques of atherosclerosis prevention and improve available methods of diagnostics.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2006г. 

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты