АНТЕННА-АППЛИКАТОР И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ВНУТРЕННИХ ТКАНЕЙ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА И СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ И ВЫЯВЛЕНИЯ РИСКА РАКА

1. Антенна-аппликатор для определения температурных изменений внутренних тканей биологического объекта путем одновременного неинвазивного измерения яркостной температуры и температуры кожи биологического объекта, содержащая
отрезок волновода, частично или полностью заполненный диэлектриком, имеющий один закрытый конец и противоположный открытый конец, контактирующий с биологическим объектом,
систему возбуждения электромагнитных волн, расположенную в волноводе между закрытым концом волновода и диэлектриком, соединенную с входной частью микроволнового радиотермометра,
датчик температуры кожи, расположенный у открытого конца волновода, выполненный с возможностью передачи информации на вычислительное устройство.
2. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что датчик температуры кожи соединен с вычислительным устройством проводниками, расположенными ортогонально вектору электрического поля антенны-аппликатора.
3. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что она содержит контактный экранированный датчик температуры, расположенный на открытом конце волновода, контактирующем с биологическим объектом.
4. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что она содержит инфракрасный экранированный датчик температуры кожи, расположенный внутри отрезка волновода на расстоянии от открытого конца волновода с зазором между инфракрасным датчиком температуры и биологическим объектом.
5. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит разделительный фильтр нижних частот на выходе датчика температуры кожи.
6. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит металлизированный фланец, расположенный на расстоянии от открытого конца волновода.
7. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит диэлектрическую пластину, частично или полностью выполненную из материала, пропускающие волны ближнего инфракрасного диапазона, расположенную на открытом конце отрезка волновода, причем между диэлектрической пластиной и диэлектриком, заполняющим волновод, имеется зазор, заполненный воздухом или другим диэлектрическим материалом с низкой теплопроводностью, низкой диэлектрической проницаемостью и пропускающим волны инфракрасного диапазона.
8. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит систему подогрева.
9. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что она содержит один или несколько последовательно соединенных отрезков волновода, имеющих разное поперечное сечение.
10. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что она содержит один или несколько последовательно соединенных отрезков круглого волновода, имеющих разное поперечное сечение.
11. Антенна-аппликатор по п.1, отличающаяся тем, что она содержит один или несколько последовательно соединенных отрезков внутреннего волновода и расположенных снаружи от внутреннего волновода одного или нескольких отрезков внешнего волновода, причем зазор между отрезками внутреннего и внешнего волноводов частично или полностью заполнен диэлектриком.
12. Антенна-аппликатор по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что на диэлектрик со стороны открытого конца волновода путем металлизации нанесен согласующий элемент, обеспечивающий использование антенны-аппликатора для тканей с различной диэлектрической проницаемостью.
13. Антенна-аппликатор по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена датчиком температуры, измеряющим температуру антенны-аппликатора и передающим информацию на вычислительное устройство.
14. Антенна-аппликатор по любому из пп.1-11, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит датчик для измерения температуры датчика температуры кожи, расположенный на корпусе датчика температуры кожи, измеряющий температуру корпуса датчика и передающий информацию на вычислительное устройство.
15. Устройство для определения температурных изменений внутренних тканей биологического объекта, включающее
антенну-аппликатор, содержащую:
отрезок волновода, частично или полностью заполненный диэлектриком, имеющий один закрытый конец и противоположный открытый конец, контактирующий с биологическим объектом,
систему возбуждения электромагнитных волн, расположенную в волноводе между закрытым концом волновода и диэлектриком, соединенную с входной частью микроволнового радиотермометра,
датчик температуры кожи, расположенный у открытого конца волновода, выполненный с возможностью передачи информации на вычислительное устройство;
микроволновый радиотермометр, измеряющий интенсивность сигнала, поступающего с выхода антенны, который пропорционален яркостной температуре тканей биологического объекта; и
вычислительное устройство, выполненное с возможностью приема информации от датчика температуры кожи и от микроволнового радиотермометра и определения изменения температуры внутренних тканей.
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что содержит антенну-аппликатор, выполненную по любому из пп.2-14.
17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средство отображения.
18. Способ определения температурных изменений внутренних тканей, включающий
одновременное измерение яркостной температуры и температуры кожи в первой точке биологического объекта,
определение температуры внутренних тканей в первой точке по следующей формуле
, где
- температура внутренних тканей в первой точке,
- яркостная температура в первой точке,
- температура кожи в первой точке,
К - безразмерный коэффициент, характеризующий вклад температуры кожи в яркостную температуру,
одновременное измерение яркостной температуры и температуры кожи во второй точке биологического объекта,
определение температуры внутренних тканей во второй точке по следующей формуле
, где
- температура внутренних тканей во второй точке,
- яркостная температура во второй точке,
- температура кожи во второй точке,
К - безразмерный коэффициент, характеризующий вклад температуры кожи в яркостную температуру,
оценку изменения температуры внутренних тканей по формуле
.
19. Способ определения температурных изменений внутренних тканей во времени, включающий
одновременное измерение яркостной температуры и температуры кожи в заданной точке биологического объекта в первый момент времени,
определение температуры внутренних тканей в первый момент времени по следующей формуле
, где
- температура внутренних тканей в первой момент времени,
- яркостная температура в первый момент времени,
- температура кожи в первый момент времени,
к - безразмерный коэффициент, характеризующий вклад температуры кожи в яркостную температуру,
одновременное измерение яркостной температуры и температуры кожи в той же точке биологического объекта в последующий второй момент времени,
определение температуры внутренних тканей во второй момент времени по следующей формуле
, где
- температура внутренних тканей во второй момент времени,
- яркостная температура во второй момент времени,
- температура кожи во второй момент времени,
к - безразмерный коэффициент, характеризующий вклад температуры кожи в яркостную температуру,
оценку изменения температуры внутренних тканей во времени по следующей формуле
.
20. Способ выявления у биологического объекта высокого риска рака, включающий
одновременное измерение яркостной температуры биологического объекта и температуры кожи биологического объекта в, по меньшей мере, одной опорной точке,
одновременное измерение яркостной температуры биологического объекта и температуры кожи биологического объекта в заданных точках,
определение температуры внутренних тканей в опорной и заданных точках по следующей формуле
, где
- температура внутренних тканей в опорной или заданной точке,
- яркостная температура в опорной или заданной точке,
- температура кожи в опорной или заданной точке,
к - безразмерный коэффициент, характеризующий вклад температуры кожи в яркостную температуру,
определение уровня тепловой активности тканей D, характеризующего тепловые изменения в тканях биологического объекта, согласно выражению:
, где
D - уровень тепловой активности тканей,
С
1 - весовой коэффициент,
- повышение температуры внутренних тканей в заданных точках измерения по сравнению с температурой внутренних тканей в опорной точке, определяемое по следующей формуле
, где
- температура внутренних тканей в i-й заданной точке,
- температура внутренних тканей в опорной точке,
- температура кожи в i-й заданной точке,
- температура кожи в опорной точке,
СC2 - весовой коэффициент,
определение параметра W, характеризующего риск рака на основе уровня тепловой активности тканей D и соотношения между температурой внутренних тканей и температурой кожи, согласно выражению
, где
W - параметр, характеризующий риск рака,
D - уровень тепловой активности тканей,
LL - параметр, характеризующий разницу между температурой внутренних тканей и температурой кожи биологического объекта, равный
и LD - параметр, характеризующий дисперсию разницы между температурой внутренних тканей и температурой кожи биологического объекта, равный
U и UB -
где экспериментальные коэффициенты,
и определение риска рака путем сравнения параметра W, характеризующего риск рака, с пороговым уровнем риска рака.
i
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что для парных органов биологического объекта при определении уровня тепловой активности тканей D дополнительно учитывают значение DT разницы температур в точках измерения правого и левого парного органа, определяемое по следующей формуле:
, где
- температура внутренних тканей в i-й заданной точке правого парного органа,
- температура внутренних тканей в i-й заданной точке левого парного органа,
- температура кожи в i-й заданной точке правого парного органа,
- температура кожи в i-й заданной точке левого парного органа,
CC3 - весовой коэффициент,
и уровень тепловой активности тканей D определяют как
, где
С1, С2 - весовые коэффициенты.
22. Способ выявления у биологического объекта высокого риска рака молочной железы, включающий
одновременное измерение яркостной температуры биологического объекта и температуры кожи биологического объекта в, по меньшей мере, одной опорной точке,
одновременное измерение яркостной температуры молочной железы биологического объекта и температуры кожи молочной железы биологического объекта в заданных точках,
определение температуры внутренних тканей в опорной и заданных точках молочной железы по следующей формуле:
, где
- температура внутренних тканей в опорной или заданной точке молочной железы,
- яркостная температура в опорной или заданной точке молочной железы,
- температура кожи в опорной или заданной точке молочной железы,
к - безразмерный коэффициент, характеризующий вклад температуры кожи в яркостную температуру,
определение уровня тепловой активности тканей D, характеризующего тепловые изменения в тканях молочной железы, согласно выражению
, где D - уровень тепловой активности тканей молочной железы,
С
С
1, 2 - весовые коэффициенты,
- повышение температуры внутренних тканей в заданных точках молочной железы по сравнению с температурой в опорной точке, определяемое по следующей формуле
, где
- температура внутренних тканей в i-й заданной точке молочной железы,
- температура внутренних тканей в опорной точке молочной железы,
- температура кожи в i-й заданной точке молочной железы,
- температура кожи в опорной точке молочной железы,
СС2 - весовой коэффициент,
- значение разницы температур между правой и левой молочной железой в заданных точках, определяемое по следующей формуле
, где
- температура внутренних тканей в i-й заданной точке правой молочной железы,
- температура внутренних тканей в i-й заданной точке левой молочной железы,
СС3 - весовой коэффициент,
- температура кожи в i-й заданной точке правой молочной железы,
- температура кожи в i-й заданной точке левой молочной железы,
определение параметра W, характеризующего риск рака на основе уровня тепловой активности тканей D и соотношения между температурой внутренних тканей и температурой кожи молочной железы, согласно выражению
, где
W - параметр, характеризующий риск рака,
D - уровень тепловой активности тканей молочной железы,
LL - параметр, характеризующий разницу между температурой внутренних тканей и температурой кожи молочной железы, равный
и LD - параметр, характеризующий дисперсию разницы между температурой внутренних тканей и температурой кожи молочной железы, равный
U и UD -
где экспериментальные коэффициенты,
и определение риска рака путем сравнения параметра W, характеризующего риск рака, с пороговым уровнем риска рака.