​Радиофизики ТГУ разрабатывают устройство, которое будет способно на ранней стадии выявлять рак молочной железы, а также проводить неинвазивную диагностику крови и заболеваний внутренних органов с помощью радиоволн. Система представляет собой полусферу из тонкого пластика, на которой расположен набор датчиков. По предварительным экспериментам устройство способно выявлять неоднородности с помощью анализа диэлектрической проницаемости.

– Сейчас наиболее распространенный метод диагностики внутренних органов человека - это рентгеновская томомография, но он работает для поиска уплотнений тканей. Однако часто плотность тканей не характеризует возникновение опухоли и это затрудняет диагностику, – говорит Владимир Якубов. – Более точный параметр –диэлектрическая проницаемость среды. Она в основном определяется содержанием влаги, чем массы. Изменение концентрации воды отражается при возникновении разного рода заболеваний при ранней диагностике. Таким образом, анализ и диагностику патологий можно проводить с помощью радиоволн.

Ученые провели ряд предварительных исследований, выявляя инородные предметы в застывшем свином жире, который можно использовать как упрощенную модель грудной железы женщины. В результате были разработаны такие методы фокусировки излучения, которые позволяют получать изображения скрытых внутри жира неоднородностей. Используя этот метод, радиофизики планируют создать систему для ранней диагностики рака молочной железы. 

Радиоизлучение делится на ближнюю и дальнюю к источнику зоны. Дальняя зона в свою очередь состоит из зоны Френеля и зоны Фраунгофера. Как правило, на практике для создания систем связи и радиолокации ученые используют зону Фраунгофера. Граница перехода от ближней к дальней зоне достаточно резкая и называется каузальной поверхностью. Ближнюю же зону, почти всегда, стараются уменьшить, повышая эффективность антенн. Однако, радиофизики ТГУ считают, что для неинвазивной диагностики заболеваний ключевой является именно ближняя зона.

– В средах с большим поглощением (земля, вода) электромагнитная волна затухает очень быстро. Как правило, радиоволны, попадая на человека, экспоненциально, то есть очень быстро поглощаются в первых же миллиметрах кожи и не проходят внутрь человека. Здесь возникает, так называемый, скин-слой, который и препятствует радиоволнам. Речь идет о волнах, используемых телевидении и в смартфонах, – говорит профессор радиофизического факультета Владимир Якубов. – С точки зрения безопасности человека это хорошо, организм достаточно защищен. Другое дело, когда мы осуществляем диагностику внутренних органов человека. Здесь проникновение электромагнитного поля внутрь человека просто необходимо. Но как это сделать? Нами установлено, что поле в ближней зоне не имеет экспоненциального ослабления, а значит, оно может хорошо проникать внутрь человека. Достаточно лишь расширить границу ближней зоны – каузальную поверхность, например, путем уменьшения используемой частоты. Варьируя эту границу, можно увеличивать или уменьшать проникновение радиоволн в тело человека, чтобы проводить его диагностику.

Исследование ведется на базе радиофизического факультета и Сибирского физико-технического института. Проект поддержан фондом им. Д.И. Менделеева и грантом РНФ. Свои исследования радиофизики уже представили в ряде статей, например, «Wave Diagnostics and Forcing» в «Russian Physics Journal».

Источники

Радиофизики создают систему ранней диагностики рака молочной железы
Томский государственный университет (tsu.ru), 21/01/2019
Томские ученые нашли способ выявить рак молочной железы на ранней стадии
Kp.ru, 22/01/2019
Томские ученые создают устройство для ранней диагностики рака
Томский обзор (obzor.westsib.ru), 21/01/2019
Томские ученые создают устройство для ранней диагностики рака
Gorodskoyportal.ru/tomsk, 21/01/2019
Разработка томских ученых позволит вовремя диагностировать рак груди
RuNews24 (runews24.ru), 21/01/2019
Разработка ученых ТГУ поможет вовремя диагностировать рак груди
РИА Томск (riatomsk.ru), 21/01/2019
Томские ученые разрабатывают метод ранней диагностики рака груди - с помощью радиоволн
Проспект Мира (prmira.ru), 21/01/2019
Радиофизики создают систему ранней диагностики РМЖ
Медицинский вестник (medvestnik.ru), 21/01/2019
Томские ученые разрабатывают устройство для диагностики рака груди радиоволнами
ТАСС, 21/01/2019
Томские ученые создают систему ранней диагностики рака молочной железы
В Томске (vtomske.ru), 22/01/2019
В Томске создадут устройство для раннего выявления рака
The world news (theworldnews.net), 22/01/2019
В Томске создадут устройство для раннего выявления рака
Здоровая Чувашия (med.cap.ru), 22/01/2019
В Томске создадут устройство для раннего выявления рака
Российская газета (rg.ru), 22/01/2019
Ученые Томска научатся ранней диагностике рака груди
Sibnet.ru, 22/01/2019
Разработка ученых ТГУ поможет вовремя диагностировать рак груди
Российский научный фонд (рнф.рф), 22/01/2019
Томские ученые разрабатывают устройство для раннего выявления рака
Newirkutsk.ru, 22/01/2019
Томские ученые разрабатывают устройство для ранней диагностики рака груди
Экология севера (ecosever.ru), 23/01/2019
Прибор для ранней диагностики рака молочной железы разрабатывают ученые ТГУ
1k.com.ua, 23/01/2019
Прибор для ранней диагностики рака молочной железы разрабатывают ученые ТГУ
Научная Россия (scientificrussia.ru), 23/01/2019
Радиофизики создают систему ранней диагностики рака молочной железы
Радиофизический факультет ТГУ (rff.tsu.ru), 28/01/2019
Томские ученые разрабатывают новое устройство для определения рака
Томское время (tomsk-time.ru), 31/01/2019

Похожие новости

  • 13/02/2019

    Супергидрофильное покрытие для индивидуальных имплантатов предложили ученые ТПУ

    ​Ученые Томского политехнического университета вместе со своими германскими коллегами из университета Дуйсбург-Эссен предложили использовать сферические наночастицы кальций-фосфата в качестве покрытия для имплантатов из сплава ВТ6.
    121
  • 11/02/2019

    Ученый из ТПУ: хочется создавать что-то реальное

    ​В 2018 году грантом Российского научного фонда был поддержан проект ассистента Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова Максима Пискунова «Устойчивое к условиям низких температур вододизельное микроэмульгированное топливо».
    113
  • 12/07/2017

    Робота-врача для военных создадут томские медики и инженеры​

    Ученые из НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра и Томского политехнического университета (ТПУ) планируют создать мобильного робота, который сможет оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим в местах военных действий и ЧС.
    922
  • 17/05/2018

    Ученые ТГУ отправятся на поиски новых бактерий

    ​Ученые кафедры физиологии растений и биотехнологии БИ ТГУ в рамках проекта, поддержанного РНФ, займутся поиском новых микроорганизмов в удаленных труднодоступных экосистемах в Сибири. Наряду с этим микробиологи изучат характеристики двух бактерий, обнаруженных в 2017 году глубоко под землей.
    630
  • 15/02/2018

    Томские ученые доказали эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

    ​Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографи (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных.
    1055
  • 14/09/2017

    Томские ученые испытывают противоинсультный препарат

    ​Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) приступают к испытаниям нового противоинсультного препарата. Его эффективность предсказана математическими моделями и предварительными экспериментами.
    604
  • 05/03/2018

    ​Ученые ТГУ создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул

    ​Ученые кафедры оптики и спектроскопии физического факультета ТГУ с коллегами из Швеции и Финляндии создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул. Благодаря этому алгоритму можно вычислять оптические, люминесцентные (светимость, квантовый выход флуоресценции) свойства молекул и веществ с использованием высокоточных методов квантовой химии.
    675
  • 25/04/2018

    Наночастицы помогут разглядеть белки при экстремально высоких температурах

    ​Российские ученые создали многофункциональное наноустройство из диэлектрических наночастиц на металлической подложке. С его помощью можно определять температуру и состояние окружающих молекул.
    400
  • 28/08/2017

    Ученые ТУСУРа получили два патента на оригинальные изобретения

    ​Сотрудники научно-исследовательской лаборатории "Безопасность и электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств" (НИЛ "БЭМС РЭС") ТУСУРа разработали оригинальные конструкции климатической экранированной камеры и стола для биологических исследований.
    836
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    1733