Стр. 5 - С.Г. Веснин, М.К. Седанкин - Разработка серии антенн-аппликаторов для неинвазивного измерения температуры тканей организма человека при различных патологиях

47
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012
в которой —E(r) – вектор электрического поля создаваемого антенной
в исследуемом объеме V , σ – электропроводность тканей. Если тем-
пература биологического объекта (БО) постоянна и равна T0, то из
(1) следует, что Tbr = T0, т. е. яркостная температура совпадает с тер-
модинамической температурой. Во всех остальных случаях она пред-
ставляет собой усредненную по объему области измерения, с весом
С(r), термодинамическую температуру. Из (1) понятно, что для рас-
чета радиометрической температуры необходимо знать распределе-
ние термодинамических температур T(r) и поле антенны | —E(r)| 2 в БО.
Биологический объект представляет собой многослойную структуру,
включающую кожу, ткани МЖ и злокачественную опухоль (рис. 1).
Каждая ткань имеет свои биофизические и теплофизические параме-
тры [22]. Опухоль располагается на глубине Z0.
Толщина кожи hk составила 2 мм. Для расчета поля антенны | —E(r)|2
использовалась программа CST Microwave Studio, которая методом
конечного интегрирования решает уравнение Максвелла для много-
слойной среды с учетом топологии антенны. Метод конечного ин-
тегрирования доказал свою эффективность в моделировании элек-
тромагнитных явлений. Его можно рассматривать как обобщение
Рис. 1. Исследуемая многослойная структура:
1 – мышцы; 2 – опухоль; 3 – молочная железа; 4 – кожа; 5 – антенна