Техника - молодёжи 1985-04, страница 39

более высокой, чем окружающей среды. Однако в то время технически трудно было достаточно точно ее измерить по столь слабым радиосигналам.

Первый целенаправленный опыт, продемонстрировавший возможность определять « глубинную» температуру человеческого тела по радиоизлучению, был проделан в 1972 году в Швеции. Над областью желудка, к коже обследуемого прикладывали антенну-зонд радиометра и записывали показатели радиоизлучения. Затем пациент выпивал холодной воды, температура в этой области понижалась, и сразу уменьшалось радиоизлучение. Опыт сам по себе несложный, но он доказывал: регистрируемое излучение поступает от внутренних органов. Авторы эксперимента применяли обычный радиометр, не позволявший точно измерять абсолютное значение температуры, а лишь фиксировавший ее изменение.

Надо сказать, что при таком способе измерения температуры внутренних органов возникает целый ряд проблем. Уловить все излучение, идущее изнутри и подходящее к поверхности тела в определенном месте, чрезвычайно сложно, ибо при переходе границы двух сред, окажем, тело — воздух, часть радиоизлучения отражается и во вторую среду оно выходит частично. Если при этом отражается всего 1 % излучения, то измерения дают ошибку в 3°. А ведь значения температуры различных органов

Топография температуры головного мозга у больных на ранней стадии атеросклероза. Видно снижение температурных характеристик по сравнению с подобными показателями у здоровых людей.

06ласши исследования

ОБЛАШИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Распределение температуры мозга (I) и кожи головы (II) у здоровых людей.

и участков тела человека лежат в очень небольшом интервале 32— 40°, изменения ее в одном каком-либо месте составляют плюс-минус 2—3°. Поэтому точность измерений должна быть не менее 0,1°.

— Как удалось этого добиться?

— С помощью радиотермометра, созданного в НИРФИ. Он позволяет достичь такой высокой точности. Сказать по правде, с этими десятыми пришлось повозиться, необходимо было достигнуть идеальной настройки антенны, называемой согласованием со средой. Поскольку по своим электрическим характеристикам ткани достаточно сильно различаются, это сделать чрезвычайно трудно.

Американские исследователи пробовали подстраивать каждый раз антенну под локальные свойства тканей или учитывать в расчетах коэффициент отражения-излучения на границе тело — антенна. Такой путь не дал желаемой точности.

Мы пришли к решению этой проблемы по-иному. Был создан специальный радиометр, или, точнее, радиотермометр, у которого все входные элементы схемы настроены на среднюю температуру человеческого тела, принятую нами за 36°. Часть сигнала, недостающую из-за неполного согласования антенна — среда, возмещали за счет отражения от антенны сигналов, которым соответствует температура тела. Таким образом, не «вытаскивая» все излучение, недостающую его часть как бы дополняли извне.

— Каким образом можно проконтролировать точность измерения?

— Этому служат специальные внешние эталоны, температура которых известна. Измеренную радиотермометром температуру сравнивают с эталоном. Им может, например, служить радиоизлучение физиологического раствора, нагретого до строго определенной температуры.

На основании новой методики в НИРФИ и были созданы радиотермометры, работающие на волнах разной длины и обеспечивающие высокую точность абсолютных измерений температуры. У последних моделей предусмотрена автоматизированная обработка данных и выдача на табло показателей глубинной температуры объекта

г?.5

3ZQ

3S5

ЪЪЪ

55;

ГППЧКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Термотопография правого и левого полушарий (опухоль находится в левом). В участке тела над опухолью фиксируется существенное повышение температуры.

исследования. Сами измерения осуществляются предельно просто: в начале процедуры прибор надо от-калибровать, а затем поместить антенну на обследуемый участок кожи. Через 2—3 секунды на таблб высвечиваются результаты. Один из таких радиотермометров, работающий на волне 30 см, уже несколько лет используется в клиниках Горьковского медицинсдсого института имени С. М. Кирова*

— Видимо, антенна — одна из самых важных частей прибора Как ее создавали?

— Разработка антенн-датчи-ков — одна из серьезных задач радиотермометрии. У них должен быть высокий КПД, нужно, чтобы они хорошо настраивались, имели небольшие размеры, плотно прилегали к поверхности обследуемого участка. В нашем институте эти

37