Прототип приладу з інтегрованою антеною для неінвазивного вимірювання глюкози в крові
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
У роботі представлено дослідження процесу розроблення неінвазивної системи моніторингу рівня глюкози в крові на основі мікрохвильових технологій. Запропонований підхід ґрунтується на аналізі електромагнітної взаємодії між сенсорною антеною та біологічними тканинами, що дає змогу визначати концентрацію глюкози за змінами діелектричних властивостей середовища. На основі літературного аналізу було здійснено вибір робочої частоти з урахуванням глибини проникнення хвиль у шкіру та особливостей багатошарової структури тканин. У дослідженні застосовано нерезонансний метод відбиття, що передбачає вимірювання коефіцієнта розсіювання S11 у визначеному частотному діапазоні. Зміна цього параметра прямо корелює зі змінами діелектричної проникності тканини, зумовленими варіаціями рівня глюкози. Розроблений пристрій реалізовано у формі наручного годинника, який забезпечує зручність експлуатації та постійний контакт із тілом користувача. Система побудована на базі мікроконтролера ESP32-WROOM-32E-N4, що забезпечує обробку даних і бездротову передачу результатів. Сенсорний блок включає антену ACAG1204-433-T, генератор частоти ADF4350BCPZ-RL7, підсилювач PGA-102+, спрямований розгалужувач SYDC-20-62HP+ та двоканальний логарифмічний детектор ADL5519ACPZ-R7. Живлення системи здійснюється від літій-полімерного акумулятора ємністю 800 мА·год .Запропонована технологія демонструє потенціал для створення портативних біомедичних пристроїв нового покоління, орієнтованих на комфортний і точний неінвазивний контроль глюкози в реальному часі. Ключові слова:глюкоза, антена, діелектрична проникність, вимірювання.I. ВСТУП Цукровий діабет —це хронічне захворювання, за якого підшлункова залоза продукує недостатню кількість інсуліну або організм втрачає здатність ефективно його використовувати, що зумовлює необхідність постійного контролю рівня глюкози[1]. Для своєчасного введення дози інсуліну хворим на діабет необхідно постійно відстежувати рівень глюкози в крові, що зазвичай здійснюється за допомогою інвазивних глюкометрів. Однак багаторазові проколи пальця підвищують ризик інфекцій і створюють дискомфорт, тому актуальним є завдання створення компактних приладів для моніторингу глюкози, придатних для щоденного використання. Для реалізації безконтактного контролю концентрації глюкози було запропоновано низку технічних підходів, частина з яких уже знайшла практичне застосування у вигляді комерційних приладів. До таких підходів на-лежать оптичні, трансдермальні, теплові, імпедансні, електрохімічні, акустичні та спектроскопічні методи, серед яких можна відзначити технології на основі графенових наносенсорів та раманівської спектроскопії. Вод-но час більшість із цих систем не забезпечують повної неінвазивності, що знижує ком-форт під час експлуатації [2].Одним із найбільш перспективних напрямів у галузі неінвазивного контролю рівня глюкози є мікрохвильові методи вимірю-
Опис
Ключові слова
глюкоза, антена, діелектрична проникність, вимірювання, glucose, antenna, dielectric permeability, measuremen
Бібліографічний опис
Парфило, І. О. Прототип приладу з інтегрованою антеною для неінвазивного вимірювання глюкози в крові / Парфило І. О., Богомолов М. Ф. // Біомедична інженерія і технологія. – 2025. – № 20. – С. 42-49. – Бібліогр.: 11 назв.