10.14489/td.2021.12.pp.036-041

2021, 12 декабрь (December)

DOI: 10.14489/td.2021.12.pp.036-041

Ямпилов С. С., Цыбенов Ж. Б., Балданов В. Б., Батуев Б. Б., Жамбалов В. Б.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ УСТРОЙСТВА БИОИМПЕДАНСНОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ
(c. 36-41)

Аннотация. Разработана система электродов для устройства биоимпедансной спектрометрии. Данное устройство измеряет сопротивление биологических тканей для заданных частот электрического тока, способно оценить состояние органов и тканей биологических структур при раковых заболеваниях молочных желез, а также при различных внешних воздействиях. Предлагаемый аппарат отличается от всех существующих устройств биоимпедансной спектрометрии малыми габаритами, способностью менять частоты зондирующего тока и при этом сразу фиксировать значения импеданса, а система электродов имеет полусферическую форму, и для получения более точных данных импеданса каждый электрод снабжен пружиной и закреплен на диэлектрической полусфере. Целью исследования является изучение рака груди с помощью разработанной системы электродов для устройства биоимпедансной спектрометрии. Обследование пациентов со злокачественными новообразованиями груди с помощью устройства биоимпедансной спектрометрии данных импеданса и сравнение с данными здоровых людей показали, что импеданс груди, пораженной раком, лежит в пределах 13…20 Ом в зависимости от частоты тока. То есть электрическое сопротивление пораженной груди пациента уменьшается до 13,6 %. Таким образом, показано, что разработанное устройство биоимпедансной спектрометрии позволяет проводить диагностику раковых заболеваний.

Ключевые слова: аппарат биоимпедансной спектрометрии, рак молочной железы, система электродов, импеданс.

Yampilov S. S., Tsybenov Zh. B., Baldanov V. B., Batuev B. B., Zhambalov V. B.
DEVELOPMENT OF A SYSTEM OF ELECTRODES FOR A BIOIMPEDANCE SPECTROMETRY DEVICE
(pp. 36-41)

Abstract. A system of electrodes for a bioimpedance spectrometry device has been developed. This device measures the resistance of biological tissues for given frequencies of electric current. The device is able to assess the state of organs and tissues of biological structures in case of breast cancer, as well as under various external influences. It differs from all existing bioimpedance spectrometry devices in that it has small dimensions, is capable of changing the frequencies of the probing current and at the same time immediately fixing the impedance values, and the system of electrodes has a hemispherical shape, and to obtain more accurate impedance data, each electrode is equipped with a spring that is attached to a dielectric hemisphere. The aim of the study is to study breast cancer using the developed system of electrodes for a bioimpedance spectrometry device. Patients with breast cancers were studied using a bioimpedance spectrometry device. The study of the impedance data obtained from the subjects with the presence of cancer in the breast and breast without deviations showed that the impedance of the breast affected by cancer lies in the range of 13...20 Ohm, depending on the frequency of the current. That is, the electrical resistance of the patient's affected chest is reduced to 13.6 %. The analysis showed that the diagnostics of cancer diseases can be carried out by the developed device for bioimpedance spectrometry.

Keywords: bioimpedance spectrometry apparatus, breast cancer, electrode system, impedance.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

С. С. Ямпилов, Ж. Б. Цыбенов, В. Б. Балданов, Б. Б. Батуев, В. Б. Жамбалов (Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления (ВСГУТУ), Улан-Удэ, Бурятия, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

S. S. Yampilov, Zh. B.Tsybenov, V. B. Baldanov, B. B. Batuev, V. B. Zhambalov (East Siberian State University of Technology and Management, Ulan-Ude, Buryatia, Russia)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Панченков Д. Н., Леонов С. Д., Родин А. В. Разработка алгоритма биоимпедансного анализа новообразований на модели перевиваемой опухоли РС-1 в эксперименте // Журнал экспериментальной и клинической хирургии. 2013. Т. 6, № 3. С. 287 – 291.
2. Хачатрян А. П., Чернова Л. Н., Тарнуев Ю. В. Новый экспрессметод ранней диагностики рака желудка при гастроскопии // Сибирский журнал гастроэнтерологии и гепатологии. 1997. № 5-1 С. 255 – 258.
3. Белик Д. В. Импедансная электрохирургия. Новосибирск: Наука, 2000. С. 67–68.
4. Пат. РФ № 2242165. Устройство для измерения электрического импеданса в частях тела / Е. Н. Капитанов, Д. В. Николаев, Г. В. Абрин и др.; опубл. 20.12.2004.
5. Пат. на полезную модель РФ № 100894. Устройство для проведения импедансной спектрометрии биологических объектов / В. А. Устюжанин, В. В. Епифанцев, А. А. Ишков; опубл. 10.01.2011, Бюл. № 1.
6. Ямпилов С. С., Галсанов Б. Р., Потемкина Т. Ф. Аппарат биоимпедансной диагностики для изучения воздействия наркоза и ожога на биологический объект // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Сер. Естественные и технические науки. 2017. № 3-4. С. 104 – 112.
7. Василевский Ю. В., Данилов А. А., Николаев Д. В. и др. Конечно-элементный анализ задач биоимпедансной диагностики // Журнал вычислительной математики и математической физики. 2012. № 52(4). С. 733 – 778.
8. Кузнецов В. В., Новиков А. А. Техническая реализация биоимпедансной поличастотной спектрометрии в диагностических исследованиях // Омский научный вестник. 2013. № 2(120). С. 272 – 279.
9. Валкин Д. Л. Показатели биоимпедансометрии при хирургическом, лучевом и химиотерапевтическом лечении местно-распространенного рака молочной железы // Хирург: науч.-практ. журнал. 2012. № 1. С. 38 – 43.
10. Gabriel S., Lau R. W., Gabriel C. The dielectric properties of biological tissues: III. Parametric models for the dielectric spectrum of tissues // Phys. Med. Biol. 1996. No. 41(11). Р. 2271 – 2293.
11. Матвеев В. И. Международная школа для молодых ученых «Применение радиолокаторов малой дальности в медицине» // Территория NDT. 2018. № 1. С. 28 – 35.
12. Ямпилов С. С., Галсанов Б. Р., Копылова Е. И., Батоцыренов Е. Е. Разработка аппарата для прове-дения электроимпедансной спектрометрии // Автоматика и программная инженерия. 2016. № 4(18). С. 57 – 59.

Eng

1. Panchenkov D. N., Leonov S. D., Rodin A. V. (2013). Development of an algorithm for bioimpedance analysis of neoplasms on the model of transplantable tumor RS-1 in experiment. Zhurnal eksperimental'noy i klinicheskoy hirurgii, Vol. 6, (3), pp. 287 – 291. [in Russian language]
2. Hachatryan A. P., Chernova L. N., Tarnuev Yu. V. (1997). New express method for early diagnosis of gastric cancer by gastroscopy. Sibirskiy zhurnal gastroenterologii i gepatologii, (5-1), pp. 255 – 258. [in Russian language]
3. Belik D. V. (2000). Impedance electrosurgery, pp. 67 – 68. Novosibirsk: Nauka. [in Russian language]
4. Kapitanov E. N., Nikolaev D. V., Abrin G. V. et al. (2004). Device for measuring electrical impedance in parts of the body. Ru Patent No. 2242165. Russian Federation. [in Russian language]
5. Ustyuzhanin V. A., Epifantsev V. V., Ishkov A. A. (2011). A device for carrying out impedance spectrometry of biological objects. Utility model patent No. 100894. Russian Federation. [in Russian language]
6. Yampilov S. S., Galsanov B. R., Potemkina T. F. (2017). Bioimpedance diagnostics apparatus for studying the effect of anesthesia and burns on a biological object. Sovremennaya nauka: aktual'nye problemy teorii i praktiki. Seriya: Estestvennye i tekhnicheskie nauki, (3-4), pp. 104 – 112. [in Russian language]
7. Vasilevskiy Yu. V., Danilov A. A., Nikolaev D. V. et al. (2012). Finite element analysis of bioimpedance diagnostics problems. Zhurnal vychislitel'noy matematiki i matematicheskoy fiziki, 52(4), pp. 733 – 778. [in Russian language]
8. Kuznetsov V. V., Novikov A. A. (2013). Technical implementation of bioimpedance polyfrequency spectrometry in diagnostic studies. Omskiy nauchniy vestnik, 120(2), pp. 272 – 279. [in Russian language]
9. Valkin D. L. (2012). Bioimpedance measurements in surgical, radiation and chemotherapy treatment of locally advanced breast cancer. Hirurg: nauchno-prakticheskiy zhurnal, (1), pp. 38 – 43. [in Russian language]
10. Gabriel S., Lau R. W., Gabriel C. (1996). The die-lectric properties of biological tissues: III. Parametric models for the dielectric spectrum of tissues. Physics in Medicine and Biology, 41(11), pp. 2271 – 2293.
11. Matveev V. I. (2018). International School for Young Scientists "Application of short-range radars in medicine". Territoriya NDT, (1), pp. 28 – 35. [in Russian language]
12. Yampilov S. S., Galsanov B. R., Kopylova E. I., Batotsyrenov E. E. (2016). Development of an apparatus for electrical impedance spectrometry. Avtomatika i programmnaya inzheneriya, 18(4), pp. 57 – 59. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 450 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2021.12.pp.036-041

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 450 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2021.12.pp.036-041

and fill out the form