М.К. Седанкин1, А.Г. Гудков2, И.А. Сидоров3, В.Ю. Леушин4, С.В. Чижиков5, Ю.В. Соловьев6, Р.В. Агандеев7, А.В. Хаустова8

1–7 МГТУ им. Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)
8 НИУ «МЭИ» (национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)
1 msedankin@yandex.ru, 2 profgudkov@gmail.com, 3 igorasidorov@yandex.ru, 4 ra3bu@yandex.ru, 5 chigikov95@mail.ru, 7 rom20001511@gmail.com, 8 KhaustovaAV@mpei.ru

Постановка проблемы. Выбор каналов и частотных диапазонов может существенно влиять на эффективность диагностики измерений и эффективность работы радиотермографа в различных медицинских задачах.

Цель. Определить оптимальные параметры конструктивного исполнения радиотермографа для получения наиболее точных и надежных результатов.

Результаты. Оптимальный выбор каналов и частотных диапазонов зависит от конкретных медицинских задач радиотермографа. Например, в некоторых случаях может быть предпочтительным использование высокочастотных диапазонов для более эффективного выявления патологии, в то время как в других ситуациях низкочастотные диапазоны могут быть более предпочтительными.

Практическая значимость. Полученные данные позволяют определить оптимальные параметры для работы многоканального многочастотного радиотермографа для различных медицинских задач. Это имеет большое значение для практического применения радиотермографа в различных областях медицины. Оптимизация работы и конструкции радиотермографа позволит повысить его эффективность и точность измерений, что, в свою очередь, способствует улучшению качества получаемых данных и результатов медицинской визуализации.

1. Carr K.L. Microwave radiometry: Its importance to the detection of cancer // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. 1989. V. 37.
   № 12. P. 1862–1869.
2. 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. V. 64. № 6. P. 84–111.
3. Li J. et al. Dynamic weight agnostic neural networks and medical microwave radiometry (MWR) for breast cancer diagnostics // Diagnostics. 2022. V. 12. № 9. P. 2037.
4. Land D.V. Medical microwave radiometry and its clinical applications. IEE Colloquium on Application of Microwaves in Medicine, 28–28 February 1995, London, UK. P. 1–5.
5. Fraser S.M., Land D.V. and Sturrock R.D. Microwave thermography – an index of inflammatory disease // Br. J. Rheumatology. 1987. V. 26. P. 37–39.
6. Laskari K. et al. Microwave radiometry for the diagnosis and monitoring of inflammatory arthritis // Diagnostics. 2023. V. 13. № 4. P. 609.
7. Zampeli E. et al. Detection of subclinical synovial inflammation by microwave radiometry // PloS One 8, 2013. e64606
8. Tarakanov A.V. et al. Microwave radiometry (MWR) temperature measurement is related to symptom severity and duration in patients with low back pain // Journal of Bodywork and Movement Therapies. 2021. V. 26. P. 548–552.
9. Drakopoulou M. et al. The role of microwave radiometry in carotid artery disease. Diagnostic and clinical prospective // Curr. Opin. Pharmacol. 2018. V. 39. P. 99–104.
10. Замечник Т.В., Ларин С.И., Лосев А.Г. Комбинированная радиотермометрия как метод исследования венозного кровообращения нижних конечностей. Волгоград: Изд-во Волгоградского гос. мед. ун-т. 252 с.
11. Kaprin A.D. et al. Microwave radiometry in the diagnosis of various urological diseases // Biomed. Eng. 2019. V. 53. P. 87–91.
12. Rodrigues D.B. et al. Microwave radiometry for noninvasive monitoring of brain temperature / In Emerging Electromagnetic Technologies for Brain Diseases Diagnostics, Monitoring and Therapy (Crocco, L., ed.). Springer. 2018. pp. 87–127.
13. Goryanin I. et al. Passive microwave radiometry in biomedical studies // Drug Discovery Today. 2020. V. 25. № 4. P. 757–763.
14. Бережная М.А., Амчеславский В.Г. Систематический обзор методов термомониторинга в педиатрическом отделении реанимации и интенсивной терапии // Детская хирургия. 2020. Т. 24. № 1. С. 35–39.
15. Бережная М.А., Амчеславский В.Г. Температурный гомеостаз при критических состояниях у детей в остром периоде тяжёлой механической травмы // Детская хирургия. 2020. Т. 24. № S1. С. 26.
16. Шевелев О.А. и др. Метод микроволновой радиотермометрии в исследованиях циркадных ритмов температуры головного мозга // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2022. Т. 173. № 3. С. 380–383.
17. Shevelev O.A. et al. Diagnostics and prevention of sports-related traumatic brain injury complication // RUDN Journal of Medicine. 2023. V. 27. № 2. P. 254–264.
18. Prudhomme T. et al. Ischemia-reperfusion injuries assessment during pancreas preservation // International Journal of Molecular Sciences. 2021. V. 22. № 10. P. 5172.
19. Popovic Z., Momenroodaki P., Scheeler R. Toward wearable wireless thermometers for internal body temperature measurements // IEEE Communications Magazine. 2014. V. 52. № 10. P. 118–125.
20. Седанкин М.К. и др. Применение микроволновой радиотермометрии в дерматологии // Технологии живых систем. 2023. № 1. С. 46–54.
21. Sedankin M.K., Gudkov A.G., Leushin V.Y. et al. Microwave radiometry of the pelvic organs // Biomedical Engineering. 2019. V. 53. № 4. P. 288–292.
22. Седанкин М.К. и др. Внутриполостная антенна для многоканального радиотермографа // Нанотехнологии: разработка, применение-XXI век. 2021. Т. 13. № 2. С. 36–44.
23. Sedankin M.K. et al. Intracavity thermometry in medicine // Biomedical Engineering. 2021. V. 55. № 3. P. 224–229.
24. Цомаева Е.А. Клиническое значение радиотермометрии в диагностике и дифференциальной диагностике заболеваний органов малого таза: Автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 2012. 27 с.
25. Галустян М.В. и др. Возможности прогнозирования несостоятельности рубца на матке после операции кесарева сечения // Медицинский вестник юга России. 2021. Т. 12. № 1. С. 54–61.
26. Куценко И.И. и др. Перспективы микроволновой радиотермометрии в ранней диагностике эндометрита и несостоятельности шва на матке после абдоминального родоразрешения // Доктор.Ру. 2023. Т. 22. № 1. С. 47–55.
27. Седанкин М.К. Моделирование тепловых процессов в предстательной железе при наличии опухоли // Медицинская техника. 2023. № 2. C. 40–43.
28. Osmonov B. et al. Passive microwave radiometry for the diagnosis of coronavirus disease 2019 lung complications in Kyrgyzstan // Diagnostics. 2021. V. 11. № 2. 259.
29. Emilov B. et al. Diagnostic of Patients With COVID-19 Pneumonia Using Passive Medical Microwave Radiometry (MWR). 2023. Preprints.org 2023. 2023040971. https://doi.org/10.20944/preprints202304.0971.v1
30. Hand J.W. et al. Monitoring of deep brain temperature in infants using multi-frequency microwave radiometry and thermal modelling // Physics in Medicine and Biology. 2001. V. 46. № 7. Р. 1885.
31. Stauffer Paul R. et al. Microwave radiometry for noninvasive detection of vesicoureteral reflux (VUR) following bladder warming // 22 Feb.2011Proc. SPIE 7901, Energy-based Treatment of Tissue and Assessment VI, 79010V.
32. Shevelev O.A. et al. Study of brain circadian rhythms in patients with chronic Disorders of consciousness and healthy individuals using microwave radiometry // Diagnostics. 2022. V. 12. № 8. P. 1777.
33. Crandall J.P. et al. () Measurement of brown adipose tissue activity using microwave radiometry and 18F-FDG PET/CT // J. Nucl. Med. 2018. V. 59. P. 1243–1248.
34. Spiliopoulos S. et al. Multi-center feasibility study of microwave radiometry thermometry for non-invasive differential diagnosis of arterial disease in diabetic patients with suspected critical limb ischemia // J. Diabetes Complications. 2017. V. 31. P. 1109–1114.
35. Ветшев П.С. и др. Радиотермометрия в диагностике заболеваний щитовидной железы // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2006. № 6. С. 54–58.
36. Zinovyev S.V. New medical technology – functional microwave thermography: experimental study. KnE Energy 2018. P. 547–555.
37. Васютина М.Л., Печникова Н.А., Торопова Я.Г. Методы визуализации и анализа состояния микроциркуляторного русла в ветеринарной и экспериментальной практике // Лабораторные животные для научных исследований. 2019. № 2. С. 7.
38. Сазонова В.В., Крайс В.В., Мишина И.И. Диагностика опухолей молочных желез собак на основе метода радиотермометрии // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 9. С. 74–77.
39. Маречек С.В., Павлова Л.С., Поляков В.М. и др. К возможности СВЧ-радиометрического контроля ректальной температуры сельскохозяйственных животных / Всес. конф. «Звенигород-84»: Тез. докл. М., 1984. С. 47.
40. Ефремов Е.В. Оснащение медицинской робототехники медицинскими средствами и аппаратурой поддержания основных жизненных функций человека / XV междунар. научно-практ. конф. «Актуальные вопросы в науке и практике». 1 марта 2019 г. Самара, С. 17–22.
41. Villa E. et al. Multifrequency microwave radiometry for characterizing the internal temperature of biological tissues // Biosensors. 2022. V. 13. № 1. P. 25.
42. Rodrigues D.B., Stauffer P.R., Pereira P.J. and Maccarini P.F. Microwave radiometry for noninvasive monitoring of brain temperature in emerging electromagnetic technologies for brain diseases diagnostics, monitoring and therapy, L. Crocco, I. Karanasiou, M. James, and R. Conceição, Eds. Cham, Switzerland: Springer International Publishing. 2018. Р. 87–127.
43. Vesnin S.G. et al. Portable microwave radiometer for wearable devices // Sensors Actuators A, Phys. 2021. V. 318. P. 112.
44. Официальный сайт: http://www.radiometry.ru/rtm-01-res/description
45. Официальный сайт: http://www.rtmdiagnostics.com
46. Zhurbenko V. Challenges in the design of microwave imaging systems for breast cancer detection // Advances in Electrical and Computer Engineering. 2011. V. 11. № 1. P. 91–96.
47. Веснин С.Г. и др. Влияние коэффициента отражения антенны на результаты измерения миниатюрного микроволнового радиотермометра // Медицинская техника. 2023. № 2. С. 8–11.
48. Vesnin S.G. et al. Portable microwave radiometer for wearable devices // Sensors and Actuators A: Physical. 2021. V. 318. P. 112506.
49. Седанкин М.К. и др. Диагностическая конформная система для нейровизуализации головного мозга с использованием многоканального радиотермометра на основе монолитных интегральных схем // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2020. Т. 12. № 1. С. 5–12.
50. Гудков А.Г. и др. Принципы построения многоканального многочастотного радиотермографа на основе монолитных интегральных схем // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. Т. 74. № 10. С. 30–49.
51. Villa E. et al. 3.5-GHz pseudo-correlation type radiometer for biomedical applications // AEU Int. J. Electron. Commun. 2021.
    V. 130. № 12. 153558.
52. Многоканальный микроволновый радиотермограф для мониторинга температуры головного мозга // Медицинская техника. 2023. № 4. С. 1–3.
53. Седанкин М.К. и др. Математическое моделирование теплообменных процессов в головном мозге при наличии патологии для проектирования микроволнового радиотермографа // Медицинская техника. 2023. № 4. С. 33–36.