ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2018, № 7 · БИОМЕДИЦИНСКАЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКА

Разработка оптического детектора злокачественных опухолей

И.О. Васнев1, А.В. Корженевский2, Т.С. Туйкин2

1 Московский физико-технический институт (государственный университет), 141700, г. Долгопрудный Московской области, Институтский пер., д. 9
2 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
Полный текст (PDF) DOI: 10.30898/1684-1719.2018.7.3 УДК 53.083.2 EDN YABJXN

Аннотация

Предложен способ диагностики злокачественных опухолей посредством анализа пульсовых осцилляций, регистрируемых с помощью оптических фотоплетизмографов. Целью работы является создание двухканального датчика пульса, способного анализировать корреляцию пульса в разных частях тела. В предшествующих работах было обнаружено нарушение корреляции пульсаций электропроводности тканей в области злокачественной опухоли и общего пульса. Так как осцилляции импеданса ткани обусловлены кровяным потоком, в настоящей работе предложено вместо электроимпедансной томографии использовать фотоплетизмографию, как более доступный метод. Устройство содержит два датчика пульса, которые передают информацию на общую управляющую плату, и программное обеспечение. Пульсометры содержат в себе оптический датчик, систему усиления и фильтрации сигнала. Программная часть считывает оцифрованные данные и выводит их на персональный компьютер в режиме реального времени, вычисляя при этом их корреляционные характеристики.

  • пульс
  • импеданс
  • программно-аппаратный комплекс
  • обработка сигнала
  • pulse
  • impedance
  • software and hardware complex
  • signal processing
Abstract (in English)

A method for diagnosing malignant tumors by analyzing of pulse oscillations recorded with optical photoplethysmographs is proposed. The aim of the work is to create a two-channel pulse sensor that can analyze the correlation of the pulse in different parts of the body. In previous works, a decrease of correlation was found between pulsations of the electrical conductivity of tissues in the area of a malignant tumor and the general pulse. Since the tissue impedance oscillations are caused by the blood flow, it is suggested in our work that photoplethysmography should be used instead of electrical impedance tomography as a more accessible method. The device contains two heart rate sensors that transmit information to a common control card, and software. The pulsometers contain an optical sensor, a system for amplifying and filtering the signal. The software part reads the digitized data and outputs it to the personal computer in real time, calculating their correlation characteristics.

Для цитирования

Васнев И.О., Корженевский А.В., Туйкин Т.С. Разработка оптического детектора злокачественных опухолей // Журнал радиоэлектроники. – 2018. – № 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2018.7.3

Литература

  1. Halter R.J., Hartov A., Poplack S.P., diFlorio-Alexander R., Wells W.A., Rozenkranz K., Barth R., Kaufman P., Paulsen K.D. Real-time electrical impedance variations in women with and without breast cancer. IEEE Transactions on Medical Imaging, 2015, Vol. 34(1), pp. 38-48. DOI: 10.1109/TMI.2014.2342719
  2. Cherepenin V., Karpov A., Korjenevsky A., Kornienko V., Kultiasov Y., Ochapkin M., Trochanova O. and Meister D. Three-dimensional EIT imaging of breast tissues: system design and clinical testing, IEEE Trans. Medical Imaging, 2002, Vol. 21(6), pp. 662-667
  3. Ribatti D., Nico B., Crivellato E., Vacca A. The structure of the vascular network of tumors. Cancer Letters, 2007, Vol. 248. pp. 18 - 23.
  4. Du J., Li F.-H., Fang H., Xia J.-G., Zhu C.-X. Microvascular architecture of breast lesions: evaluation with contrast-enhanced ultrasonographic micro flow imaging., J. Ultrasound Med, 2008, Vol. 27, pp. 833-842.