Метод ближнепольного резонансного СВЧ-зондирования в изучении диэлектрических свойств различных участков кожи (экспериментальное исследование)
Цель исследования — оценка эффективности ближнепольного резонансного СВЧ-зондирования в изучении диэлектрических свойств покровных тканей различных участков тела здоровых крыс.
Материалы и методы. Диэлектрические свойства кожи (проницаемость и проводимость) изучали в четырех областях тела (срединная и поясничная области спины, лоб, живот) взрослых крыс линии Wistar (n=30) методом ближнепольного резонансного СВЧ-зондирования. Для измерений применяли специальный программно-аппаратный комплекс, разработанный в Федеральном исследовательском центре Институте прикладной физики РАН.
Результаты. Диэлектрические свойства кожи и подлежащих тканей существенно варьируют в зависимости от участка тела. Наиболее высокий уровень проницаемости и проводимости зарегистрирован в срединной части спины, а минимальный — в области живота. Лобная и околохвостовая области занимают промежуточное положение. При увеличении глубины зондирования диэлектрическая проницаемость закономерно возрастает вне зависимости от локализации антенны (3 и 5 мм), а проводимость падает.
Заключение. Метод ближнепольного резонансного СВЧ-зондирования позволил выявить специфические для каждого участка тела (как по значениям параметров проницаемости и проводимости, так и по глубинной структуре их распределения) диэлектрические свойства. Эти данные необходимо учитывать при топической диагностике покровных тканей, в частности для оценки глубинной структуры раны, локализации ее поверхностных границ и состояния околораневой зоны.
- Богомолова Е.Б., Мартусевич А.К., Клеменова И.А., Янин Д.В., Галка А.Г. Применение современных методов визуализации в оценке состояния и прогнозировании развития патологических рубцов. Медицина 2017; 5(3): 58–75.
- Колесов С.Н., Воловик М.Г. Современная методология тепловизионных исследований и тепловизионная диагностическая аппаратура. Оптический журнал 2013; 86(6): 59–68.
- Турчин И.В. Методы оптической биомедицинской визуализации: от субклеточных структур до тканей и органов. Успехи физических наук 2016; 186(5): 550–567, https://doi.org/10.3367/ufnr.2015.12.037734.
- Reznik A.N., Yurasova N.V. Near-field microwave tomography of biological objects. Tech Phys 2004; 49(4): 485–493, https://doi.org/10.1134/1.1736920.
- Hayashi Y., Miura N., Shinyashiki N., Yagihara S. Free water content and monitoring of healing processes of skin burns studied by microwave dielectric spectroscopy in vivo. Phys Med Biol 2005; 50(4): 599–612, https://doi.org/10.1088/0031-9155/50/4/003.
- Raicu V., Kitagawa N., Irimajiri A. A quantitative approach to the dielectric properties of the skin. Phys Med Biol 2000; 45(2): L1–L4, https://doi.org/10.1088/0031-9155/45/2/101.
- Мартусевич А.К., Янин Д.В., Богомолова Е.Б., Галка А.Г., Клеменова И.А., Костров А.В. Возможности и перспективы применения СВЧ-томографии в оценке состояния кожи. Биомедицинская радиоэлектроника 2017; 12: 3–12.
- Kostrov A.V., Smirnov A.I., Yanin D.V., Strikovsky A.V., Panteleeva G.A. Near-field microwave resonance diagnostics of inhomogeneous media. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics 2005; 69(12): 1911–1916.
- Sunaga T., Ikehira H., Furukawa S., Shinkai H., Kobavashi H., Matsumoto Y., Yoshitome E., Obata T., Tanada S., Murata H., Sasaki Y. Measurement of the electrical properties of human skin and the variation among subjects with certain skin conditions. Phys Med Biol 2002; 47(1): N11–N15, https://doi.org/10.1088/0031-9155/47/1/402.
- Martusevich А.K., Krasnova S.Yu., Galka А.G., Peretyagin P.V., Kostrov А.V. Resonance near-field microwave probing as a method for exploration of deep burn wound structures in experiment. Sovremennye tehnologii v medicine 2018; 10(3): 125, https://doi.org/10.17691/stm2018.10.3.15.
