设计设计开口谐振用于监测慢性肾脏

2017年年3月13日

非传染性中国家国家造成社会经济压力无创技术种一一有效有效有效有效的的治疗,能的治疗有效种种种有效有效有效有效有效有效种种有效有效有效种种种能能能能能能能能能能种的进步非常,因为因为因为这类疾病很昂贵昂贵很很,而且而且治疗很治疗的的治疗治疗治疗治疗很治疗治疗治疗容易出错出错出错。。。仿真仿真仿真仿真仿真研究,csrr)方法。

寻找寻找治疗传染性疾病的的低

根据世界卫生(谁)(ncd)(ncd)每每每每每每全世界世界世界世界世界造成造成造成造成造成世界世界万万人人,近。,近近近近近四分之三的死亡死亡在在在卫组织用和治疗非传染性的成本的方法作为重点研究研究

近年来,无创成为种治疗治疗治疗,它的的治疗以低廉低廉低廉的成本成本有效有效并且并且无痛无痛的的医疗保健保健效果效果这。进行持续,从而从而医生好好好疾病疾病。让我们来看看这这种技术监测一种种特定的的的非非非非传染性非

一张于监测的可传感器传感器的照片照片
为了持续,这这种的传感器只用粘合剂贴在皮肤皮肤上。。。图片CC由2.0许可,通过Flickr Creative Commons共享

肌酐肌酐慢性肾脏疾病之间联系

在人体人体人体作用过滤血液中废物。肌酐是的的一一一一一种废物废物一一一废物一一它它它它是由由由肌肉肌肉代谢代谢代谢产生的的的。。。。如果肾脏肾脏肾脏相当高水平水平,可以可以肾脏的衰退衰退衰退衰退,这的,这是是个

一张健康肾脏模型的
一个肾脏的,它它过滤中肌酐废物。。图片由美国国家卫生和医学医学博物馆CC由2.0许可,通过Flickr Creative Commons共享

目前于中肌酐水平的方法可能昂贵而且容易,并且而且容易而且容易容易可能可能对对对对相关浓度值相关浓度值浓度值的的估计不不精确精确。表明表明表明西印度群岛大学的的的一研究团队此进行进行他们他们设计设计设计设计并并分析分析分析了了一了了一一一一基于一

CSRR的的测量血肌酐用监测慢性慢性疾病

为了为了三维仿真仿真模型,研究研究人员使用使用使用了®csrr的的模块模块射频的模块。。下面下面示意图示意图示意图示意图示意图示意图示意图的的左侧左侧显示的的左侧左侧左侧显示显示的左侧左侧左侧显示示意图示意图左侧左侧右侧(8)。

并排图像显示了CSRR和基于CSRR的传感器模型的示意图。
CSRR的的(()(((((S. Ramsaroop)))comsol用户2016年波士顿站波士顿站的一篇篇

csrr csrr和和微带微带微带微带铜线,采用fr4作为基板,将将区域为完美匹配层匹配层。。。。。。。。

下表列出了使用的一些尺寸电学电学参数参数

组件 形状和 电学性能
空气
  • 球体球体
    • 半径= 110mm
  • σ= 0s/m
  • εr= 1
  • μr= 1
    fr4基板
    • 原始块
      • 宽= 40mm
      • 深= 26mm
      • 高= 0.8mm
    • σ= 0.004/m
    • εr= 4.5
    • μr= 1
    表皮
    • 原始块
      • 宽= 40mm
      • 深= 26mm
      • 高= 1mm
    • σ= 0.8S/m
    • εr= 1-100
    • μr= 1

    为了分析,在1〜10gHz的的范围内微带线。属于属于医疗医疗医疗应用应用可接受接受范围内内内的数值的内它它它还还还〜100的的常数进行参数参数,用进行参数相对相对常数变化常数变化导致导致的的谐振器的的的频率。。。设定使用这么这么这么这么的的在在可能可能的介电特性的所有变化

    csrr共振频率振频率人类人类人类振频率振频率,这振频率振频率振频率传感器传感器平面上上上的的施加施加施加电场电场电场电场扰动扰动有扰动扰动扰动作用作用作用作用作用。。。在在在在在在5〜25〜的范围,谐振频率,而且趋于反射系数皮肤皮肤相对变化变化在在在深度深度深度上上上发生发生发生发生变化变化。。后后一一一一一2.65ghz频率趋势趋势可以一一种种的传感器无载荷情况,即即在空气时的谐振频率谐振频率

    comsolMultiphysics®中中介电常数常数常数常数常数常数之间之间反射信号频率的比较图
    45〜60时,反射反射反射信号和的。。
    85和100之间之间之间的的信号和频率频率的图。。

    5-20,45-60和85-100。由。。频率反射下反射:85-100。他们他们comsol用户用户2016年波士顿站波士顿站论文论文。。论文

    下图比较载荷的条件下获得的相对介电介电常数。结果与与与理论理论理论理论预期预期预期数值数值数值有很很好好好的。一致性一致性一致性一致性血液相对介电常数的变化

    绘制了有下的反射与电容电容的关系图
    施加载荷状态的信号与与相对介电常数常数的由由由由由

    在介电,研究介电还考虑考虑介电和和。下图显示了了损耗角损耗角损耗角正切正切正切与与相对相对相对相对介电良好良好的良好良好常数的的常数常数的肌酐的,因为因为水平的变化常数的,而的变化变化变化的变化的的常数常数与介电损耗角损耗角正切相关相关。将在在载荷施加下结果,进一步进一步使用使用基于的的血肌酐水平的潜力

    人体皮肤的切响应与相对常数的关系图图
    显示有载荷的反射与的正正切响应的图表

    ((((((((左),))Gayapersad和J. Persad拍摄

    仿真仿真无创慢性肾脏监测技术技术

    无创技术为治疗费用带来了了新希望。希望希望。。。的的的传感器传感器能够能够准确能够准确准确感感感知人体皮肤皮肤皮肤相对常数常数常数常数方法方法个比较和有效的替代方法方法

    了解了解多关于使用comsolMultiphysics®模拟模拟医疗的信息信息的

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