Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Нижний Новгород, Нижегородская область, Россия
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
В работе проводили УВЧ-нагрев электромагнитным полем частотой 40,68 МГц и мощностью 30 Вт предплечья человека и фантомов из пластизоля с имитацией кровотока в физиотерапевтических дозах 10, 15 и 20 минут. Измеряли тепловое акустическое излучение нагретых объектов многоканальным акустотермографом с полосой пропускания 1,6-2,5 МГц, временем интегрирования 10 С и пороговой чувствительностью 0,2 К. Дополнительно измеряли поверхностную температуру предплечья ИК-термометрией и внутреннюю температуру фантома электронным термометром. Получены данные о закономерностях распределения температуры в предплечье человека и в фантоме из пластизоля. Кровоток в фантоме имитирован медными, алюминиевыми и поливинилхлоридными трубками, через которые пропускалась вода из термостата. Сравнение скоростей остывания фантомов разного вида показало, что наиболее близки к мягким тканям предплечья человека теплофизические свойства фантома с трубками из алюминия. Данные объективного контроля не согласуются с субъективными ощущениями испытуемых, но хорошо согласуются друг с другом, что подтверждает необходимость и показывает возможность объективной оценки параметров температурного распределения в мягких тканях тела человека при гипертермии во время УВЧ-физиотерапии.
пассивная акустическая термометрия, тепловое акустическое излучение, акустояркостная температура, ИК-термография, гипертермия, физиотерапия, фантом из пластизоля
1. Сафроненко В.А., Гасанов М.З. Физиотерапия и физиопрофилактика: учеб.-метод. Пособие. ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России, каф. внутренних болезней с основами общей физиотерапии № 1. Изд- во РостГМУ, 2015, с. 38-40.
2. Winter L., Oberacker E., Paul K., Ji Y., Oezerdem C., Ghadjar P., Thieme A., Budach V., Wust P., Niendorf T. Magnetic resonance thermometry: methodology, pitfalls and practical solutions. International Journal of Hyperthermia, 2016, vol. 32, no. 1, pp. 63-75, doi:https://doi.org/10.3109/02656736.2015.1108462.
3. Pouch A.M., Cary T.W., Schultz S.M., Sehgal C.M. In vivo noninvasive temperature measurement by B-mode ultrasound imaging. Journal of Ultrasound in Medicine, 2010, vol. 29, no. 11, pp. 1595-1606, doi:https://doi.org/10.7863/jum.2010.29.11.1595.
4. Hand J.W., Van Leeuwen G.M.J., Mizushina S., Van de Kamer J.B., Maruyama K., Sugiura T., Azzopardi D.V., Edwards A.D. Monitoring of deep brain temperature in infants using multi-frequency microwave radiometry and thermal modelling. Physics in Medicine & Biology, 2001, vol. 46, no. 7, p. 1885, doi:https://doi.org/10.1088/0031-9155/46/7/311.
5. Буров В.А., Дариалашвили П.И., Евтухов С.Н., Румянцева О.Д. Экспериментальное моделирование процессов активно-пассивной термоакустической томографии. Акуст. журн., 2004, т. 50, № 3, с. 298-310.
6. Миргородский В.И., Герасимов В.В., Пешин С.В. Экспериментальные исследования особенностей пассивной корреляционной томографии источников некогерентного акустического излучения мегагерцового диапазона. Акуст. журн., 2006, т. 52, № 5, с. 606-612.
7. Anosov A.A., Kazansky A.S., Subochev P.V., Mansfel'd A.D., Klinshov V.V. Passive estimation of internal temperatures making use of broadband ultrasound radiated by the body. The Journal of the Acoustical Society of America, 2015, vol. 137, no. 4, pp. 1667-1674, doi:https://doi.org/10.1121/1.4915483.
8. Anosov A.A., Subochev P.V., Mansfeld A.D., Sharakshane A.A. Physical and computer-based modeling in internal temperature reconstruction by the method of passive acoustic thermometry. Ultrasonics, 2018, vol. 82, pp. 336-344, doi:https://doi.org/10.1016/j.ultras.2017.09.015.
9. Passechnik V.I., Anosov A.A., Bograchev K.M. Fundamentals and prospects of passive thermoacoustic tomography. Critical Reviews™ in Biomedical Engineering, 2000, vol. 28, no. 3-4, doi:https://doi.org/10.1615/CritRevBiomedEng.v28.i34.410.
10. Amiri H., Makkiabadi B., Khani A., Irandoost S.A. A Simulation Framework for Passive Acoustic Thermometry of Homogenous Materials. Frontiers in Biomedical Technologies, 2019, doi:https://doi.org/10.18502/fbt.v6i3.1696.
11. Krotov E.V., Zhadobov M.V., Reyman A.M., Volkov G.P., Zharov V.P. Detection of thermal acoustic radiation from laser-heated deep tissue. Applied physics letters, 2002, vol. 81, no. 21, pp. 3918-3920, doi:https://doi.org/10.1063/1.1521245.
12. Аносов А.А., Пасечник В.И., Исрефилов М.Г. Восстановление двумерного распределения внутренней температуры модельного объекта методом пассивной термоакустической томографии. Акуст. журн., 1999, т. 45, № 1, c. 20-24. [Anosov A.A., Pasechnik V.I., Isrefilov M.G. Reconstruction of two-dimensional distribution of internal temperature of model object by method of passive thermoacoustic tomography. Akust. Zhurn, vol. 45, no. 1, pp. 20-24. (In Russ.)]
13. Аносов А.А., Беляев Р.В., Вилков В.А., Дворникова М.В., Дворникова В.В., Казанский А.С., Курятникова Н.А., Мансфельд А.Д. Акустотермометрическое восстановление профиля глубинной температуры с использованием уравнения теплопроводности. Акуст. журн., 2012, т. 58, № 5, c. 592-599.
14. Аносов А.А., Ерофеев А.В., Пешкова К.Ю., Щербаков М.И., Беляев Р.В., Мансфельд А.Д. Совместное использование пассивной акустической и инфракрасной термометрии для контроля УВЧ-нагрева. Акуст. журн., 2020, т. 66, № 6, с. 690-696.
15. Аносов А.А. и др. Определение динамики изменения температуры в модельном объекте методом акустотермографии. Акустический журнал, 2008, т. 54, № 4, с. 540-545.
16. Аносов А.А., Беляев Р.В., Вилков В.А., Казанский А.С., Курятникова Н.А., Мансфельд А.Д. Акустотермометрические данные о кровотоке и теплопродукции в предплечье при физической нагрузке. Акуст. журн., 2013, т. 59, № 4, c. 539-544.
17. Аносов А.А., Ерофеев А.В., Мансфельд А.Д. Использование акустотермометрии для определения температурного поля в предплечье человека. Акуст. журн., 2019, т. 65, № 4, c. 551-556.
18. Иваницкий Г.Р. Современное матричное тепловидение в биомедицине. Успехи физических наук, 2006, т. 176, № 12, с. 1293-1320.
19. Maggi L., Cortela G., von Kruger M.A., Negreira C., de Albuquerque Pereira W.C. Ultrasonic Attenuation and Speed in phantoms made of PVCP and Evaluation of acoustic and thermal properties of ultrasonic phantoms made of polyvinyl chloride-plastisol (PVCP). In IWBBIO, 2013, pp. 233-241.
20. Duck F.A. Physical properties of tissues: a comprehensive reference book. Academic press, 2013.
21. Аносов А.А., Беляев Р.В., Вилков В.А., Казанский А.С., Мансфельд А.Д., Шаракшанэ А.С. Определение динамики изменения температуры в модельном объекте методом акустотермографии. Акуст. журн., 2008, т. 54, № 4, с. 540-545.
22. Аносов А.А., Беляев Р.В., Вилков В.А., Казанский А.С., Мансфельд А.Д., Шаракшанэ А.С. Динамическая акустотермография. Акуст. журн., 2009, т. 55, № 4-5, с. 436-444.
23. Аносов А.А. и др. Восстановление глубинной температуры методом акустотермометрии с учетом уравнения теплопроводности. Радиотехника и электроника, 2015, т. 60, № 8, с. 855-855.
24. Аносов А.А. и др. Акустотермометрический контроль кисти руки человека при гипертермии и гипотермии. Акуст. журн., 2013, т. 59, № 1, с. 109-114.
