ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. ISSN 1684-1719. 2021. № 1
Оглавление выпускаТекст статьи (pdf)
DOI https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.1.7
УДК 681.51.538.8
СВЧ – технологии в медико-экологической практике
В. М. Гаврилов, Л. Т. Сушкова
Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (ВлГУ),
600000 г. Владимир, ул. Горького, 87
Статья поступила в редакцию 13 января 2021 г.
Аннотация. В данной статье рассматриваются три актуальные медико-экологические проблемы, для решения которых используются СВЧ-технологии. Первая задача связана с влиянием магнитного поля на организм человека. При этом особое внимание уделяется его дефициту, что приводит к нежелательным последствиям и необходимости коррекции. Вторая задача связана с диагностикой и терапией опухоли головного мозга. Приведены результаты исследований возможности виртуальной микроволновой диагностики отека головного мозга с использованием программного компонента CST MS 2013 на компьютерном фантоме головы человека с физически точными электродинамическими параметрами биологических тканей и показана ее эффективность, в том числе на ранних стадиях заболевания. Кроме того, рассмотрена возможность локальной гипертермии новообразований в головном мозге с помощью сфокусированного электромагнитного поля. В качестве фокусирующей системы использовалась композиция кольцевых антенных решеток с общим геометрическим фокальным центром. Представлены результаты компьютерного моделирования с использованием электродинамической модели головы человека, подтверждающая эффективность метода на начальных стадиях раковых заболеваний. Третья задача связана с оценкой электромагнитной обстановки в городском районе с целью выявления участков с уровнями поля, превышающими санитарно-допустимые нормы. Электродинамический расчет распределения поля в зоне городской застройки, представленной трехмерной компьютерной моделью, проводился с помощью программы «FEKO».
Ключевые слова: дефицит и коррекция магнитного поля, постоянные магниты, компьютерное моделирование, виртуальная СВЧ диагностика, компьютерная модель головы человека, локальная гипертермия, кольцевая антенная решетка, ПО «FEKO», зона городской застройки, уровень напряженности поля.
Abstract. This article discusses three current medical and environmental problems that use microwave technologies to solve. The first task was related to the influence of the magnetic field on the human body. At the same time, special attention was paid to its deficiency, which leads to undesirable consequences and the need for correction. The second task was related to the diagnosis and therapy of brain tumors. The results of studies of the possibility of virtual microwave diagnostics of cerebral edema using the CST MS 2013 software component on a computer phantom of the human head with physically accurate electrodynamic parameters of biological tissues are presented and its effectiveness is shown, including in the early stages of the disease. In addition, the possibility of local hyperthermia of neoplasms in the brain using a focused electromagnetic field is considered. The third task was related with assessment of the electromagnetic situation in the urban area in order to identify areas with field levels exceeding sanitary norms. Electrodynamic calculation of the field distribution in the urban development zone, represented by a three-dimensional computer model, was carried out on the base of the FEKO program.
Keywords: magnetic field deficit and correction, permanent magnets, computer modeling, virtual microwave diagnostics, computer model of the human head, local hyperthermia, ring antenna array, FEKO software, urban development zone, field strength level.
Литература
1. Суворов Н.Б. Некоторые проблемные вопросы электромагнитной экологии человека. Биотехносфера. 2009. №5,2009. С.38-44.
2. Пересман А.С. Электромагнитные поля и живая природа. Москва, Медицина. 1999. 21 с.
3. Сейфулла Р.Д. Магнитное поле Земли и здоровье человека. Москва, ООО «Самполиграфист». 2013. 120 с.
4. Гаврилов В.М. Синдром дефицита магнитного поля и его коррекция. XIV Международная научная конференция «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии – ФРЭМЭ’ 2020». Владимир – Суздаль. 2020. Т.2. С.292-294.
5. Улащик, В.С. Введение в основы физической терапии. Москва, Медицина, 1997. 238 с.
6. Ясногородский В.Г. Электротерапия. Москва, Медицина. 1996. 210 с.
7. Гаврилов В.М., Дементьев В.К., Шаманская Е.Л.. Компьютерное моделирование ВЧ-СВЧ диагностики и терапии. XIV Международная научная конференция «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии – ФРЭМЭ’ 2020». Владимир – Суздаль. 2020. Т.1. С.67-71.
8. Локшин М.Г., Шур А.А., Кокорев А.В., Краснощеков Р.А. Сети телевизионного и звукового ОВЧ ЧМ вещания. Москва, Радио и связь. 1988.
9. Гаврилов В.М. Электродинамическое моделирование электромагнитной обстановки в городе. XIV Международная научная конференция «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии – ФРЭМЭ’ 202». Владимир – Суздаль. 2020. Т.2. С.289-292.
10. Банков С.Е., Курушин А.А. Практикум проектирования СВЧ структур с помощью FEKO. Москва, ЗАО «НПП «Родник». 2009. 200 с.
Для цитирования:
Гаврилов В.М., Сушкова Л.Т. СВЧ - технологии в медико-экологической практике. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2021. №1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2021.1.7