Т.А. Жильников1, В.И. Жулев2, М.Б. Каплан3, А.А. Жильников4

1,4 Академия ФСИН России (г. Рязань, Россия)

2,3 ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина» (г. Рязань, Россия)

1 quadrus02@mail.ru, 2 zhulev.v.i@rsreu.ru, 3 kaplan.m.b@iibmt.rsreu.ru, 4 ark9876@mail.ru

Постановка проблемы. В настоящее время в современной медицине и смежных с ней областях медицинской техники все большую значимость приобретает проблема неинвазивного исследования (без хирургического вмешательства) внутренней структуры биологического объекта с целью обнаружения с последующей визуализацией скрытых металлических инородных включений в его организме. Определение пространственного положения и выявление границ подобных включений в организме является порой достаточно трудоемким процессом, поскольку на данный момент решение этой проблемы осуществляется большей частью неинвазивными методами интроскопии, которые требуют очень осторожного применения.

Цель. Разработать способ для неинвазивного определения пространственного положения и выявление границ скрытых разноориентированных однородных включений, допускающих намагничивание внешним периодически изменяющимся во времени магнитным полем внутри биологического объекта.

Результаты. Предложен способ неинвазивного исследования границ однородных намагничиваемых включений внутри биологического объекта, который заключается в томографической регистрации физического эффекта, возникающего на границе раздела сред и проявляющегося в виде преломления силовых линий, измененной силовой характеристике, и последующей реконструкции границ этих включений по измеренным проекционным данным.

Практическая значимость. Применение предложенного способа позволяет неинвазивно определить и визуализировать границы разноориентированных однородных намагничиваемых включений внутри биологического объекта.

Жильников Т.А., Жулев В.И., Каплан М.Б., Жильников А.А. Способ неинвазивного исследования границ однородных намагничиваемых включений внутри биологического объекта // Биомедицинская радиоэлектроника. 2024. T. 27. № 4. С. 15-24. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202404-03

1. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Неразрушающая регистрация распределения плотности магнитного потока внутри биологических объектов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2013. № 7. С. 26–31.
2. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Получение изображения распределения магнитного поля внутри биологических объектов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2011. № 7. С. 41–46.
3. Уэстбрук К., Каут Рот К., Тэлбот Дж. Магнитно-резонансная томография: практическое руководство: пер. с англ. 4-е изд. М.: Лаборатория знаний. 2022. 451 с.
4. Гуржин С.Г., Жулев В.И., Каплан М.Б., и др. Этапы развития систем комплексной хрономагнитотерапии // Вестник РГРТУ. 2017. № 2. Вып. 60. С. 184–194.
5. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Моделирование способа неразрушающего магнитоиндукционного исследования для получения изображения геометрии внутренней структуры ферромагнитных изделий. // Вестник РГРТУ. 2014. № 4. Вып. 50. Ч. 2. С. 184–194.
6. Смирнов В.В., Саввова М.В., Смирнов В.В. Магнитно-резонансная томография в диагностике заболеваний суставов. Обнинск: Изд-во «Артифекс». 2022. 170 с.
7. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Разработка и физическое обоснование реализации информационно-измерительной системы магнитоиндукционного исследования биологических объектов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2015. № 5. С. 14–20.
8. Брюханов A.B., Васильев А.Ю. Магнитно-резонансная томография в диагностике заболеваний суставов. Барнаул: Алтайский полиграфический комбинат. 2001. 199 с.
9. Min K.S., Ryan P.M. Arthroscopic allograft cartilage transfer for osteochondral defects of the talus // Arthrosc. Tech. 2015. V. 4. P. 175–178.
10. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Практическая реализация системы неинвазивного магнитоиндукционного исследования биологических объектов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2016. № 6. С. 27–37.
11. Жильников А.А., Жильников Т. А., Жулев В.И. Вычислительное моделирование процедуры применения способа магнитоиндукционного исследования для анализа формы скрытых магнитных инородных включений внутри биологических объектов // Биомедицинская радиоэлектроника. 2014. № 7. С. 33–42.
12. Radon J. Uber die Bestimmung von Funktionen durch ihre Integralwerte langs gewisser Mannigfaltigkeiten. Leipzig: Berichte Sachsische Akademie der Wissenschaften. 1917. S. 262–277.
13. Троицкий И.Н. Компьютерная томография. М.: Знание. 1988. 64 c.
14. Говорков В.А. Электрические и магнитные поля. М.: Энергия. 1968. 488 с.
15. Stanley R. Deans. The Radon transform and some of its application. A Wilay-Interscience publication.1983. 246 p.
16. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я., Тимонов А.А. Математические задачи компьютерной томографии. М.: Наука. 1987. 160 с.
17. Абрамов А.М., Бондарцев В.В., Гуржин С.Г. Методы и средства автоматизации измерений и испытаний сложных объектов // Вестник РГРТУ. 2017. № 2. Вып. 60. С. 172–182.
18. Жильников А.А., Жильников Т.А., Жулев В.И. Развитие объемной томографии для определения векторных физических величин // Инженерная физика. 2019. № 9. С. 10–15.
19. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука. 1979. 286 с.