УДК 681.784.8
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ТЕРАГЕРЦОВЫХ ИЗОБРАЖАЮЩИХ СИСТЕМ
ДЛЯ МЕДИЦИНСКОЙ ДИАГНОСТИКИ
К.И. Зайцев
,
В.Е. Карасик
,
С.А. Королева
,
И.Н. Фокина
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва
e-mail:
Методами математического моделирования исследована возможность исполь-
зования активных терагерцовых изображающих систем для ранней диагно-
стики заболеваний кожи. Проанализированы изображающая система, содер-
жащая квадратичный матричный приемник, и система, построенная на базе
терагерцового спектрометра с растровым сканированием объекта. Предло-
жена модель слоистой среды, и на ее основе проведено моделирование процесса
построения изображений участков кожи путем численного решения уравнений
Максвелла методом конечных разностей. Оценена максимальная глубина, на ко-
торой может быть обнаружено новообразование. Результаты моделирования
сравниваются с экспериментальными данными.
Ключевые слова
:
терагерцовое излучение, изображающая система, параметри-
ческое изображение, ранняя диагностика заболеваний кожи.
STUDY OF FEASIBILITY TO USE THE TERAHERTZ IMAGING SYSTEMS
FOR MEDICAL DIAGNOSTICS
K.I. Zaitsev
,
V.Ye. Karasik
,
S.A. Koroleva
,
I.N. Fokina
Bauman Moscow State Technical University, Moscow
e-mail:
The feasibility to use the active terahertz imaging systems for the early diagnostics of
the skin diseases is investigated by mathematical simulation methods. The imaging
system comprising a square matrix receiver and the system constructed on the basis
of a terahertz spectrometer with raster scanning of the object are analyzed. A model
of laminated medium is proposed, and on its basis, the process of construction of skin
part images is simulated by means of numerical solving of the Maxwell equations
using the finite difference method. A maximum depth is estimated, on which the tumor
can be detected. The simulation results are compared with experimental data.
Keywords
:
terahertz radiation, imaging system, parametrical image, early diagnostics
of skin diseases.
Диапазон частот терагерцового (ТГц) излучения лежит между ин-
фракрасной и микроволновой областями электромагнитного спектра.
Важной особенностью данного излучения применительно к медицин-
ской диагностике является его сильное поглощение водой. Концентра-
ция воды в тканях человеческого организма составляет
60
%, поэто-
му ТГц волны не могут проникать глубоко в организм человека. Тем не
менее существует возможность использования ТГц изображающих си-
стем для проведения медицинской диагностики кожных заболеваний
на ранних стадиях путем анализа отраженного от среды излучения.
114 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 4
