Медицинская Техника / Медицинская техника №4, 2025 / с. 15-19

Повышение чувствительности биоимпедансного маммографа

А.Д. Иванов, В.А. Вольпяс, А.Б. Козырев, В.В. Шаповалов

Аннотация

Рассматривается биоимпедансное устройство (маммограф), позволяющее выявлять риск новообразований в молочной железе при массовых обследованиях или в домашних условиях. Представлены результаты электродинамического моделирования молочной железы с нарушениями ее структуры, демонстрирующие возможность оценки пространственного расположения новообразований в зависимости от их размера и глубины. Показано, что для уменьшения эффекта экранирования биологической ткани молочной железы кожным покровом целесообразно наносить на контакты измерительной матрицы устройства медицинский гель с высокой проводимостью. Создание области повышенной электрической проводимости кожного покрова под контактами позволяет увеличить чувствительность биоимпедансного маммографа.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Алексей Дмитриевич Иванов, аспирант, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»,

Валерий Александрович Вольпяс, канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник,

Андрей Борисович Козырев, д-р техн. наук, профессор, научный руководитель, межфакультетская лаборатория «Пульс», ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»,

Валентин Викторович Шаповалов, д-р техн. наук, профессор, научный центр мирового уровня «Передовые цифровые технологии», ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого», г. С.-Петербург,

e-mail: aleksey.ivanov97@yandex.ru

Список литературы

1. Xu P., Zhou J., Chen Z. et al. Advancements and Challenges in Electrical Impedance Myography (EIM): A comprehensive overview of technology development, applications in sports health, and future directions // IEEE Journal of Microwaves. 2024. Vol. 4. № 4. PP. 605-625.

2. 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.

3. Kumar R., Ratnesh K., Singh J. et al. Recent prospects of medical imaging and sensing technologies based on electrical impedance data acquisition system // Journal of the Electrochemical Society. 2023. Vol. 170. № 11. P. 117507.

4. Sun J., Zhu Q., Fang H. et al. Multi-Modal EIT Image Reconstruction Using Deep Similarity Prior / 2024 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC). IEEE, 2024. PP. 1-6.

5. Zhang X. Investigation of 3D electrical impedance mammography systems for breast cancer detection: Diss. – University of Sussex, 2015.

6. McAdams E. Biomedical electrodes for biopotential monitoring and electrostimulation // Bio-Medical CMOS ICs. Boston, MA: Springer US, 2010. PP. 31-124.

7. Gabriel C., Gabriel S., Corthout Y.E. The dielectric properties of biological tissues: I. Literature survey // Physics in Medicine & Biology. 1996. Vol. 41. № 11. P. 2231.

8. Stoneman M.R., Kosempa M., Gregory W.D. et al. Correction of electrode polarization contributions to the dielectric properties of normal and cancerous breast tissues at audio/ radiofrequencies // Physics in Medicine & Biology. 2007. Vol. 52. № 22. P. 6589.

9. Hesabgar S. Low frequency bio-electrical impedance mammography and dielectric measurement: Diss. – The University of Western Ontario (Canada), 2016.

10. Zou Y., Guo Z. A review of electrical impedance techniques for breast cancer detection // Medical Engineering & Physics. 2003. Vol. 25. № 2. PP. 79-90.