Preview

Вопросы радиоэлектроники

Расширенный поиск

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БИОИМПЕДАНСА В ТКАНЯХ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ С НОВООБРАЗОВАНИЕМ (МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТ)

https://doi.org/10.21778/2218-5453-2020-2-16-22

Полный текст:

Аннотация

В статье приведены результаты моделирования распределения биоимпеданса в ткани молочной железы с целью 
изучения возможностей экспрессного маммографического обследования для обнаружения злокачественных новообразований и решения актуальных задач персонифицированной медицины. Рассмотрена трехмерная электродинамическая модель ткани молочной железы с кожным покровом и новообразованием. Модель позволяет 
определить пространственное расположение новообразований в зависимости от их размеров и глубины залегания при различных толщинах кожного покрова при заданных значениях детектирующей чувствительности маммографа.  Результаты  проведенного  моделирования  пространственного  расположения  новообразований  подтверждены  экспериментальными  данными,  а  также  данными  биоимпедансных  исследований  пациентов.  Эксперимент проводился на симуляторе ткани молочной железы на основе агар-агара с имитацией новообразования за счет введения шприцевой инъекции солевого раствора.


Об авторах

А. В. Ястребов
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
Россия

аспирант

Российская Федерация, 197376, Санкт‑Петербург, ул. Проф. Попова, д.5

тел.: 8 (903) 096‑16‑42



П. М. Трофимов
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
Россия

аспирант, инженер

Российская Федерация, 197376, Санкт‑Петербург, ул. Проф. Попова, д.5,

тел.: 8 (965) 034‑76‑15



О. В. Амосова
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова
Россия

студент

Российская Федерация, 197022, Санкт‑Петербург, ул. Льва Толстого, д.6–8,

тел.: 8 (921) 300‑82‑45



А. В. Тишков
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова
Россия

к.ф.‑м.н., заведующий кафедрой физики, математики и информатики

Российская Федерация, 197022, Санкт‑Петербург, ул. Льва Толстого, д.6–8

тел.: 8 (921) 952‑91‑85



И. А. Чиж
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова
Россия

к.м.н., заведующий 5‑м онкологическим отделением (маммологии), НИИ Хирургии и неотложной медицины

Российская Федерация, 197022, Санкт‑Петербург, ул. Льва Толстого, д.17

тел.: 8 (911) 920‑22‑26



В. В. Шаповалов
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
Россия

д.т.н., профессор

Российская Федерация, 197376, Санкт‑Петербург, ул. Проф. Попова, д.5,

тел.: 8 (911) 255‑64‑52



А. Б. Козырев
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
Россия

д.т.н., профессор

Российская Федерация, 197376, Санкт‑Петербург, ул. Проф. Попова, д.5,

тел.: 8 (921) 931‑49‑57



Список литературы

1. Карпов А.Ю., Короткова М.Е. и др. Семинар по электроимпедансной маммографии. Ярославль: СИМ‑техника, 2011. 138 с.

2. Ng E.Y. K., Vinitha Sree S., et al. The use of tissue electrical characteristics for breast cancer detection: a perspective review // Technology in cancer research and treatment. 2008. Vol. 7. No. 4. P. 295–308.

3. Рассказова Е.А., Рожкова Н.И. Скрининг для ранней диагностики рака молочной железы // Исследования и практика в медицине. 2014. Т. 1. № 1. С. 45–51.

4. Пак Д.Д., Рожкова Н.И. и др. Диагностика рака молочной железы с помощью электроимпедансной томографии // Медицинская техника. 2012. № 4 (274). С. 25–28.

5. Hong S., Lee K., et al. A 4.9 mΩ‑sensitivity mobile electrical impedance tomography IC for early breast‑cancer detection system // IEEE journal of solid‑state circuits. 2015. Vol. 50. P. 13.

6. Семченков А.А., Калиниченко А.Н. Использование модели на основе резисторной матрицы для исследования распределения электрического потенциала при электроимпедансной маммографии // Биомедицинская радиоэлектроника. 2010. № 11. С. 59–63.

7. Sree G., Velvizhi V.K., Sundararajan R. Electric field distribution of malignant breast tissue under needle electrode configuration. 2012 Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, Montreal, QC. P. 267–270.

8. Soleimani M. Electric network method in direct and inverse electromagnetic computation in electrical impedance tomography. The Fourth International Conference on Computation in Electromagnetics, 2002 (CEM 2002), Bournemouth, UK. P. 2.

9. Ain K., Wibowo R., Soelistiono S. Modeling of electrical impedance tomography to detect breast cancer by finite volume methods // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 853. P. 012001.

10. Ferreira H.R., Bustos H.I. A., Figuerola W.B. Simulation inverse problems of reconstruction of image data using patterned electrical impedance tomography female breast. IEEE16th International Conference on e‑Health Networking, Applications and Services (Healthcom), Natal, 2014. P. 1–6.

11. Zhang X. Investigation of 3D electrical impedance mammography systems for breast cancer detection. Doctoral thesis (Ph. D.), University of Sussex, 2015.

12. Zhao M., Wi H., et al. High density trans‑admittance mammography development and preliminary phantom tests // Biomedical engineering online. 2012. Vol. 11. No. 75.

13. Hesabgar S.M. Low frequency bio‑electrical impedance mammography and dielectric measurement. Electronic Thesis and Dissertation Repository, 2016. 4208.

14. Scholz B., Anderson R. On electrical impedance scanning‑principles and simulations // Electromedica. 2000. No. 68. P. 35–44.

15. Кобрисев П.А., Туйкин Т.С., Корженевский А.В. Разработка бесконтактного монитора жизненных показателей человека [Электронный ресурс] // Журнал радиоэлектроники. 2017. № 4. URL: http://jre.cplire.ru/jre/apr17/10/text.pdf (дата обращения: 20.12.2019).

16. Yastrebov A.V., Trofimov P.M., et al. Portable home use mammograph for detection breast tumors. AIP Conference Proceedings. 2019. Vol. 2140. Iss. 1. P. 020079.

17. Gabriel C. Compilation of the dielectric properties of body tissues at the RF and microwave frequencies. Physics department, King’s college London, 1996. 271 p.

18. Zou Y., Guo Z. A review of electrical impedance techniques for breast cancer detection // Medical Engineering & Physics. 2003. Vol. 25 (2). P. 79–90.

19. Surowiec A.J., Stuchly S.S., et al. Dielectric properties of breast carcinoma and the surrounding tissues // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1988. Vol. 35 (4) P. 257–263.

20. Evaluating the AD59331 MSPS, 12‑bit impedance converter network analyzer. Evaluating board user guide. Analog Devices, 2017. 28 p.


Для цитирования:


Ястребов А.В., Трофимов П.М., Амосова О.В., Тишков А.В., Чиж И.А., Шаповалов В.В., Козырев А.Б. РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БИОИМПЕДАНСА В ТКАНЯХ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ С НОВООБРАЗОВАНИЕМ (МОДЕЛИРОВАНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТ). Вопросы радиоэлектроники. 2020;(2):16-22. https://doi.org/10.21778/2218-5453-2020-2-16-22

For citation:


Yastrebov A.V., Trofimov P.M., Amosova O.V., Tishkov A.V., Chizh I.A., Shapovalov V.V., Kozyrev A.B. DISTRIBUTIONS OF BIOIMpEDANCE IN BREAST TISSUE WITH NEOpLASM (MODELING AND EXpERIMENT). Issues of radio electronics. 2020;(2):16-22. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2218-5453-2020-2-16-22

Просмотров: 100


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2218-5453 (Print)
ISSN 2686-7680 (Online)