В ТУСУРе продвинулись над созданием сенсора для измерения температуры тела в глубине организма — Naked Science
9 минут
ТУСУР

В ТУСУРе продвинулись над созданием сенсора для измерения температуры тела в глубине организма

4.5

Внутренняя температура человека может быть маркером развития онкологических заболеваний. Поэтому ученые ТУСУРа создают сенсор не инвазивной диагностической системы массового скрининга на основе пассивного дистанционного измерения внутренней температуры тела. Это улучшит диагностические возможности медицины и найдет широкое применение в рамках контроля температуры в потоке людей, заходящих в здания для отсеивания заболевших.

В ТУСУРе продвинулись над созданием сенсора для измерения температуры тела человека в глубине организма / ©Getty images

Старший научный сотрудник кафедры РСС ТУСУРа Антон Убайчин уже более 12 лет занимается исследованием электромагнитного излучения, порожденного материальными объектами. За это время творческим коллективом кафедры РСС в этом направлении была проведена большая работа в рамках ГПО, дипломных работ бакалавров, магистерских диссертаций и подготовки кадров высшей научной квалификации (аспирантов).

Исследования проводятся как в специальном, так и в гражданском направлении этой темы. Но, пожалуй, самое актуальное медицинское направление – возможность исследования внутренней температуры неинвазивным методом. И сфера применения наработок в этой области очень широка.

Внутренняя температура может быть маркером развития онкологических заболеваний. В этом направлении ученые кафедры РСС активно работают над созданием современных средств, способных проводить не инвазивные измерения внутренней температуры, строить двухмерные и объемные радиотепловые карты ее распределения. Это улучшит диагностические возможности медицины.

©Пресс-служба ТУСУР

Принцип работы таких систем основывается на установленном факте: структурному изменению клеток ткани при онкологическом заболевании предшествует локальное повышение температуры, которое связано с повышением метаболизма, вызванным ускоренным ростом клеток.

«Основные усилия мировых конкурирующих коллективов направлены на увеличение глубины зондирования и создания радиотепловых объемных карт внутренней структуры всего организма человека. В перспективе, процесс таких исследований может напоминать нахождение в досмотровой камере в аэропорту. Представьте, что вы заходите в такую же камеру с многочисленными датчиками и поднимаете руки.

Аппарат при этом выстраивает объемную модель распределения температуры внутри вас – шикарные возможности для медицинской диагностики. Информативно, безвредно, не инвазивно. И очень сложно, во всяком случае, на текущий момент», – рассказывает о трудностях, с которыми предстоит справиться исследователям и разработчикам Антон Убайчин.

Дело в том, что электромагнитные волны крайне затруднительно проходят через тело человека. В связи с этим любая задача, которая связана с приемом и без того сверх малых сигналов, с глубины 10-15 сантиметров и более, кратно усложняется. Для регистрации слабого излучения требуются сверхвысокочувствительные приемники, которые позволяют «смотреть» глубоко и с заданной погрешностью измерений. Создание таких приемников, специализированных антенн и обработка результатов измерений – достаточно сложная, наукоемкая задача.

Однако команде Убайчина уже удалось добиться в этом направлении исследований больших успехов. Разработаны макеты измерительных систем, позволяющих оценивать внутреннюю температуру путем измерения электромагнитного излучения с глубины до 8,5 сантиметров с заданным уровнем погрешности 0,1 градус.

Еще одно прикладное направление исследований связано с бесконтактным измерением температуры в повседневной жизни. Прошедший 2020 год приучил жителей Земли следить за изменением температуры тела. На рынке представлено множество решений, основанных на измерении мощности теплового излучения человека: от ручных пирометров до термошлюзов.

Основной принцип работы таких приборов связан с измерением уровня ИК-излучения объектов. И в этом главная проблема. Измерение инфракрасными приборами проводится с поверхности тела. При длительном нахождении на холоде температура кожных покровов может опускаться намного ниже внутренней температуры тела.

В таких условиях определить повышение температуры тела на один градус выше нормы у человека почти невозможно. Кроме того, пирометр, основанный на измерении ИК-излучения легко обмануть. Инфракрасное излучение быстро затухает на оптически непрозрачных преградах. Причем такой преградой может стать даже тонкая полиэтиленовая пленка.

В 2021 году Антон Убайчин выиграл грант на разработку неинвазивной диагностической системы массового скрининга на основе пассивного дистанционного измерения внутренней температуры тела человека. «По сути это сенсор, который позволит дистанционно «заглядывать» внутрь человека через кожу и даже через одежду, измеряя внутреннюю температуру тела благодаря измерению электромагнитного излучения человека, – рассказывает об этой перспективной разработке ученый.

– Такие сенсоры могут найти широкое применение в рамках контроля температуры в потоке граждан, заходящих в здания для отсеивания заболевших. Это одна из наших самых приоритетных задач».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
ТУСУР – самый молодой из томских университетов, но никогда не был в тени. Созданный во времена прорыва в космос, бурного развития электронно-вычислительной техники, новых средств связи и радиоэлектроники вуз с первых лет своего существования находился на острие научно-технического прогресса. ТИРиЭТ, ТИАСУР, ТАСУР, ТУСУР: как бы он ни назывался, – это марка лидера, лидера в сфере подготовки квалифицированных кадров для высокотехнологичных отраслей экономики, внедрения инновационных образовательных и исследовательских программ, прикладных разработок новой техники, аппаратуры и систем управления.
7 часов назад
9 минут
Мария Азарова

Шотландские исследователи провели когортный анализ: они сравнили риск госпитализации при заражении индийским и британским штаммами коронавируса, а также определили, кого вариант из Индии поражает чаще всего.

Сегодня, 10:26
9 минут
НИУ ВШЭ

Психолингвисты из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ совместно с коллегами из Городского университета Нью-Йорка и Университета Штутгарта выяснили, чем отличается чтение на русском языке у разных групп читателей. Для этого они впервые использовали новый для билингвизма метод сравнения движения глаз взрослых носителей русского языка, русскоязычных детей и взрослых билингвов с разным уровнем владения языком.

Вчера, 19:28
9 минут
Мария Азарова

На фоне новостей о введении обязательной вакцинации для некоторых категорий жителей российских регионов встает логичный вопрос, а какой вакциной все же прививаться. И если о разработанном в Центре Гамалеи «Спутнике-V» в последние месяцы мы слышали многое, то по второму российскому препарату — «ЭпиВакКороне» — в международном научном журнале не публиковали и окончательных результатов исследований. Сегодня директор центра «Вектор» рассказал некоторые подробности о своей вакцине.

12 июня
58 минут
Николай Цыгикало

Грохот уходящих в космос ракет, гигантские столбы огня, колоссальная сила, превосходящая силу тяжести. Форсажный рев боевых самолетов. Самое громкое и мощное силовое устройство человека. Все это — канал особой формы и особых свойств, радикально изменивший человечество. В чем его суть и как происходит трудное рождение сверхзвука — читайте в нашем материале.

15 июня
4 минуты
Сергей Васильев

Галактические нити крупномасштабной структуры Вселенной тянутся на сотни миллионов световых лет — и, как оказалось, вращаются, увлекая в движение все свои галактики.

12 июня
9 минут
Василий Парфенов

Российские эпидемиологи считают, что в столице могла появиться своя разновидность вируса SARS-CoV-2. Кроме того, по мнению специалистов Центра имени Гамалеи, сейчас важным является индийский штамм коронавируса. По отношению к нему активность сывороток у вакцинированных и переболевших Covid-19 снижена в 2-3 раза.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: