Архив рубрики: ФОП.19.04

Новые технологические подходы в дифференциальной диагностике хронической спонтанной крапивницы и уртикарного васкулита / New Technological Approaches in the Differential Diagnosis of Chronic Spontaneous Urticaria and Urticarial Vasculitis

Данилычев М. В. / Danilychev, M. V.
Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова РАН; Российский новый университет / Kotel’nikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS; Russian New University
Данилычева И. В. / Danilycheva, I. V.
ГНЦ Институт иммунологии ФМБА России / SSC «Institute Of Immunology» FMBA Russia
Катунина О. В. / Katunina, O. R.
ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России / Burnasyan SRC-FMBC FMBA
Ловчикова Е. Д. / Lovcheva, E. D.
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана / Bauman Moscow State Technical University
Мачихин А. С. / Machikhin, A. S.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Польщикова О. В. / Polschikova, O. V.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Широков С. В. / Shyrokov, S. V.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Шульженко А. Е. / Shulzhenko, A. E.
ГНЦ Институт иммунологии ФМБА России / SSC «Institute Of Immunology» FMBA Russia
Выпуск в базе РИНЦ
Данилычев М. В., Данилычева И. В., Катунина О. В., Ловчикова Е. Д., Мачихин А. С., Польщикова О. В., Широков С. В., Шульженко А. Е. Новые технологические подходы в дифференциальной диагностике хронической спонтанной крапивницы и уртикарного васкулита // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 92–97. DOI: 10.25210/jfop-1904-092097
Danilychev, M. V., Danilycheva, I. V., Katunina, O. R., Lovcheva, E. D., Machikhin, A. S., Polschikova, O. V., Shyrokov, S. V., Shulzhenko, A. E. New Technological Approaches in the Differential Diagnosis of Chronic Spontaneous Urticaria and Urticarial Vasculitis // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 92–97. DOI: 10.25210/jfop-1904-092097


Аннотация: В медицине часто встречаются ситуации, когда различные по этиологии заболевания демонстрируют схожую по проявлениям клиническую картину. В качестве такого примера в данной статье рассматривается ситуация с хронической спонтанной крапивницей (chronic spontaneous urticaria) и уртикарным васкулитом (urticarial vasculitis). Одним из наиболее достоверных средств, своего рода «золотым стандартом», диагностики уртикарного васкулита в настоящее время является гистологическое исследование биоптата кожи. Вместе с тем указанный метод все же достаточно субъективен и нуждается в дальнейшем развитии и совершенствовании. В качестве возможного пути развития авторы предлагают перейти в гистологической практике к использованию методов гиперспектральной съемки гистологических образцов и последующего компьютерного анализа.
Abstract: In medicine, there are often situations where diseases of various etiologies demonstrate a similar clinical picture. As an example, this article discusses the situation with chronic spontaneous urticaria and urticarial vasculitis. The most reliable tool, a kind of «gold standard», UV diagnostics at present is a histological examination of skin biopsy. At the same time, this method needs further development and improvement. As a possible path of development, the authors propose moving in histological practice to the use of hyperspectral imaging of histological samples and subsequent computer analysis.
Ключевые слова: хроническая спонтанная крапивница, уртикарный васкулит, дифференциальная диагностика, гистологическое исследование, гиперспектральный модуль, нейронная сеть, clinical picture, chronic spontaneous urticaria, urticaria vasculitis, differential diagnosis, histological examination, hyperspectral module, хроническая спонтанная крапивница


Литература / References
  1. Голубчикова, Р.Н. Хроническая идиопатическая крапивница. Диагностическая проблема /Р.Н. Голубчикова, И.В. Данилычева // Российский аллергологический журнал. 2012. № 3. С. 3-6.
  2. Giménez-Arnau, A.M., Toubi, E., Marsland, A.M., and Maurer, M. Clinical Management of Urticaria Using Omalizumab: the First Licensed Biological Therapy Available for Chronic Spontaneous Urticaria. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2016; 30 Suppl 5: 25-32.
  3. Данилычева И. В., Елисютина О. Г., Ильина Н. И. и др. Омализумаб в лечении пациентов с хронической крапивницей Омализумаб в лечении пациентов с хронической крапивницей // Эффективная фармакотерапия. 2015. № 3(45). С. 6-10.
  4. Maurer, M., Rosen, K., Hsieh, H.J., Saini, S., Grattan, C., Gimenez-Arnau, A. et al. Omalizumab for the Treatment of Chronic Idiopathic or Spontaneous Urticaria. N Engl J Med. 2013. Vol. 368. P. 924-935.
  5. Saini, S.S., Bindslev-Jensen, C., Maurer, M., Grob, J.J., Bulbul Baskan, E., Bradley, M.S. et al. Efficacy and Safety of Omalizumab in Patients with Chronic Idiopathic/Spontaneous Urticaria Who Remain Symptomatic on Н1 Antihistamines: a Randomized, Placebo-Controlled Study // J Invest Dermatol 2015. Vol. 135. P. 67-75.
  6. Polschikova, O.V., Machikhin, A.S., Ramazanova, A.G., Bratchenko, I.A., Pozhar, V.E., Danilycheva, I.V., Katunina, O.R., and Danilychev, M.V. An Acousto-Optic Hyperspectral Unit for Histological Study of Microscopic Objects // ISSN0030-400X, Optics and Spectroscopy. 2018. Vol. 125. No. 6. P. 1074-1080. DOI: 10.1134/S0030400X19020188.
  7. Польщикова О. В., Мачихин А. С., Рамазанова А. Г., Братченко И. А., Пожар В. Э., Данилычева И. В., Катунина О. Р., Данилычев М. В. Акустооптический гиперспектральный модуль для гистологического исследования микрообъектов // Оптика и спектроскопия. 2019. Т. 126. Вып. 2. С. 237-244. DOI: 10.21883/OS.2019.02.47211.227-18
  8. Danilycheva, I. V., Katunina, O. R., Shulzhenko, A. E., Danilychev, M.V., Machikhin, A. S., Polschikova, O. V., and Shyrokov, S. V. Differential Diagnostics of Chronic Urticaria and Urticarial Vasculitis by Hyperspectral Imaging // Abstracts From the European Academy of Allergy and Clinical Immunology Congress, 1-5 June 2019, Lisbon, Portugal /Allergy (European Journal of Allergy and Clinical Immunology). Vol. 74. Iss. S106. P. 615. TP1155. DOI: Full/10.1111/All.13961

Исследование влияния уровня генерации на электрические и динамические характеристики разряда лазерных трубок / Investigation of the Influence of the Generation Level on the Electrical and Dynamic Characteristics of the Discharge of Laser Tubes

Захарова Е. А. / Zakharova, E. A.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Киселев А. С. / Kiselev, A. S.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Смирнов Е. А. / Smirnov, E. A.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Выпуск в базе РИНЦ
Захарова Е. А., Киселев А. С., Смирнов Е. А. Исследование влияния уровня генерации на электрические и динамические характеристики разряда лазерных трубок // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 98–103. DOI: 10.25210/jfop-1904-098103
Zakharova, E. A., Kiselev, A. S., Smirnov, E. A. Investigation of the Influence of the Generation Level on the Electrical and Dynamic Characteristics of the Discharge of Laser Tubes // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 98–103. DOI: 10.25210/jfop-1904-098103


Аннотация: В статье рассмотрены вопросы влияния уровня мощности генерации CO2-лазера на его электрические и динамические характеристики. Полученные зависимости позволят учитывать влияние уровня генерации на характеристики разряда при расчете устойчивости систем стабилизации мощности излучения газоразрядных лазеров.
Abstract: The article discusses the impact of the power level of the generation of a CO2 laser on its electrical and dynamic characteristics. The obtained dependences will allow one to take into account the influence of the generation level on the discharge characteristics when calculating the stability of the stabilization systems of the radiation power of gas-discharge lasers.
Ключевые слова: динамическое сопротивление разряда, вольтамперная характеристика, мощность генерации лазера, Gas discharge laser, dynamic resistance, current-voltage characteristic, динамическое сопротивление разряда


Литература / References
  1. Привалов В. Е., Смирнов Е. А. Стабилизация мощности излучения газоразрядных лазеров // Метрология. 1985. № 9. С. 21-30.
  2. Киндл Г., Леб В., Шиффнер Г. Зависимость разрядного тока лазера на CO2 от режима генерации // ТИНЭР. 1968. Т. 56. № 5. С. 134-135.
  3. Попов Л. Н., Пойзнер Б. Н., Войцеховский А. В. Юстировка газового лазера без использования фотоприемника // ПТЭ. 1981. № 2. С. 242-244.
  4. Киселев А. С., Смирнов Е. А. Исследование вольт-амперных характеристик лазеров тлеющего разряда // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2015. № 6. С. 3-6.

Идентификация магнитостатических мод в пленках ЖИГпо распределению высокочастотного магнитного поля / Identification of Magnetostatic Modes in YIG Films by the Distribution of a High-Frequency Magnetic Field

Бабичев Р.К. / Babichev, R.K.
Южный федеральный университет / Southern Federal University
Синявский Г.П. / Sinyavsky, G.P.
Южный федеральный университет / Southern Federal University
Тахтамышьян В.В. / Takhtamyshyan, V.V.
Южный федеральный университет / Southern Federal University
Выпуск в базе РИНЦ
Бабичев Р.К., Синявский Г.П., Тахтамышьян В.В. Идентификация магнитостатических мод в пленках ЖИГпо распределению высокочастотного магнитного поля // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 3–10. DOI: 10.25210/jfop-1904-003010
Babichev, R.K., Sinyavsky, G.P., Takhtamyshyan, V.V. Identification of Magnetostatic Modes in YIG Films by the Distribution of a High-Frequency Magnetic Field // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 3–10. DOI: 10.25210/jfop-1904-003010


Аннотация: Представлена методика идентификации магнитостатических мод в прямоугольной пленке железо-иттриевого граната (ЖИГ). Рассмотрена экспериментальная структура, состоящая из пленки ЖИГ, расположенной на микрополосковой линии. Для анализа был использован пакет CST Microwave Studio, основой расчетов в котором является метод конечных элементов. Частотные зависимости вносимых потерь и обратных потерь были проанализированы и сравнены с экспериментальными. Идентификация мод была проведена с помощью визуализации распределений магнитного поля на резонансных частотах. Каждая мода описывается числами полуволн в соответствующих направлениях.
Abstract: The technique of identification of magnetostatic wave modes in a rectangular yttrium iron garnet (YIG) films is presented. The experimental structure consisted of a YIG film placed on a microstrip transmission line has been studied. To analyze this electrodynamic problem CST Microwave Studio based on finite element method was used. While simulating this structure, frequency dependencies of insertion loss and return loss have been analyzed and compared to the ones obtained experimentally. Modes identification was performed by visualizing magnetic fields distributions at the resonant frequencies. Every mode was described by the numbers of half-wavelengths along corresponding direction.
Ключевые слова: магнитостатические моды, микрополосковая линия, yttrium iron garnet, magnetostatic modes, магнитостатические моды


Литература / References
  1. Натхин И. И., Бабичев Р. К., Иванов В. Н., Тутченко А. А. Исследование перестраиваемого полосно-заграждающего фильтра на магнитостатических волнах // Электронная техника. Серия 1. Электроника СВЧ. 1986. № 9. С. 13-16.
  2. Mar, D.J., Carroll, T.L., Pecora, L.M., Heagy, J.F., and Rachford, F.J. Dual driving of magnetostatic modes in yttrium-iron-garnet film experiments // J. Appl. Phys. 1996. Vol. 80. No. 3. P. 1878-1882. DOI: 10.1063/1.363001

Система регистрации интерферограмм в двухзондовом (двухканальном) фурье-спектрометре / System for Recording Interferograms in a Two-Probe(Two-Channel) Fourier Spectrometer

Вагин В.А. / Vaguine, V.A.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Хорохорин А.И. / Khorokhorin, A.I.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Выпуск в базе РИНЦ
Вагин В.А., Хорохорин А.И. Система регистрации интерферограмм в двухзондовом (двухканальном) фурье-спектрометре // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 11–15. DOI: 10.25210/jfop-1904-011015
Vaguine, V.A., Khorokhorin, A.I. System for Recording Interferograms in a Two-Probe(Two-Channel) Fourier Spectrometer // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 11–15. DOI: 10.25210/jfop-1904-011015


Аннотация: Описаны возможности и преимущества двухзондового фурье-спектрометра. Рассмотрена структурная схема системы регистрации интерферограмм. Рассмотрен приём одновременной регистрации интерферограмм по двум каналам в реальном времени и рафинирование результирующего массива. Описаны средства регистрации и квитирования с персональным компьютером. Приведены параметры и темп передачи данных. Описана подпрограмма регистрации с привязкой отсчётов к оптической разности хода интеферометра спектрометра.
Abstract: Features and benefits of a two-probe Fourier spectrometer are described. The block diagram of the system of registration of interferograms is considered. The method of simultaneous registration of interferograms in real time and refining the resulting array is considered also. Means of registration and acknowledgement with personal computers are described. The parameters and rate of data transmission are given. The registration subroutine with reference of samples to optical difference of path difference of the interferometer is described.
Ключевые слова: двухканальная система регистрации интерферограмм, референтный канал, инфракрасный КРТ приемник, аналого-цифровой преобразователь, two-probe Fourier spectrometer, two-channel interferogram registration system, the reference channel, infrared МСТ receiver, двухканальная система регистрации интерферограмм


Литература / References
  1. Вагин В. А., Гершун М. А., Жижин Г. Н., Тарасов К. И. Светосильные спектральные приборы / Под ред. К.И.Тарасова. М.: Наука., 1988.
  2. Вагин В. А., Даниелян Г. Л. Многозондовая фурье-спектроскопия // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 4(21). С. 96-103.
  3. Вагин В. А., Хорохорин А. И. Система управления, регистрации и обработки спектральной информации многозондового ИК фурье-спектрометра // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 8-15. DOI: 10.25210/jfop-1803-008015
  4. Вагин В. А., Хорохорин А. И. Эквидистантность точек регистрации интерферограммы в фурье-спектрометре // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 3(33). С. 8-15. DOI: 10.25210/jfop-1903-097102

Достижение углового сверхразрешения на основе априори известной информации / Achievement of Angular Superresolution Based on the Priority of Known Information

Лаговский Б. А. / Lagovsky, B.A.
Российский технологический университет (МИРЭА) / Russian Technological University (MIREA)
Самохин А. Б. / Samokhin, A.B.
Российский технологический университет (МИРЭА) / Russian Technological University (MIREA)
Выпуск в базе РИНЦ
Лаговский Б. А., Самохин А. Б. Достижение углового сверхразрешения на основе априори известной информации // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 16–22. DOI: 10.25210/jfop-1904-016022
Lagovsky, B.A., Samokhin, A.B. Achievement of Angular Superresolution Based on the Priority of Known Information // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 16–22. DOI: 10.25210/jfop-1904-016022


Аннотация: Обоснована эффективность использования априорной информации при решении обратных задач формирования радиоизображений со сверхразрешением на основе алгебраических методов. Представлены результаты численных экспериментов на математических моделях, показавшие устойчивость получаемых решений с угловым разрешением, превосходящим критерий Рэлея в 3-10 раз. На примерах продемонстрирована высокая помехоустойчивость получаемых приближённых решений, превышающая зарубежные аналоги.
Abstract: The efficiency of using a priori information in solving inverse problems of forming radio images with superresolution based on algebraic methods is substantiated. The results of numerical experiments on mathematical models are presented, which showed the stability of the obtained solutions with angular resolution exceeding the Rayleigh criterion by 3-10 times. The examples demonstrate the high noise immunity of the obtained approximate solutions, exceeding foreign analogues.
Ключевые слова: устойчивость обратной задачи, параметризация обратной задачи, регуляризующий фактор, регуляризация двумерной обратной задачи, angular superresolution, the stability of inverse problems, data mining, regularizing factor, устойчивость обратной задачи


Литература / References
  1. Bertero, M., Boccacci, P. Super-resolution in computational imaging // 2003. Micron, Vol. 34. P. 265-273. DOI: 10.1016/S0968-4328(03)00051-9
  2. Лаговский Б. А. Сверхразрешение на основе синтеза апертуры цифровыми антенными решетками // Антенны. 2013. № 6. С. 9-16.
  3. Lagovsky, B.A., Samokhin, A.B., and Shestopalov, Y.V. Regression Methods of Obtaining Angular Superresolution // 2019 URSI Asia-Pacific Radio Science Conference (AP-RASC), New Delhi, India. Publisher: IEEE. Conference Paper. 2019.
  4. Лаговский Б. А., Самохин А. Б. Устойчивость алгебраических методов восстановления изображений источников с повышенным угловым разрешение // Электромагнитные волны и электронные системы. 2011. № 4. T.16. С. 6-12.
  5. Lagovsky, B.A., Samokhin, A.B. Superresolution in signal processing using a priori information // International Conference Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA). Verona, Italy, 2017. P. 779-783. DOI: 10.1109/ICEAA.2017.8065365
  6. Lagovsky, B., Samokhin, A., and Shestopalov, Y. Increasing Effective Angular Resolution Measuring Systems Based on Antenna Arrays // Proceedings of the 2016 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory (EMTS), Espoo, Finland, 2016. P. 432-434. DOI: 10.1109/URSI-EMTS.2016.7571418
  7. Lagovsky, B.A. Superresolution in signal processing using smart antenna // Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS). 2017. P. 471-474.
  8. Lagovsky, B.A., Chikina, A.G. Superresolution in signal processing using a priori information // Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS). 2017. P. 944-947.
  9. Lagovsky, B. A., Samokhin, A. B., and Shestopalov, Y.V. Creating Two-Dimensional Images of Objects with High Angular Resolution // 2018 IEEE Asia-Pacific Conference on Antennas and Propagation (APCAP). P. 114-115. DOI: 10.1109/CRMICO.2014.6959825

Особенности разработки программно-аппаратных комплексов для микрофокусной рентгеновской компьютерной томографии / Features of the Development of Software and Hardware Systems for MicroCT

Бессонов В. Б. / Bessonov, V.B.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Ларионов И. А. / Larionov, I.A.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Ободовский А. В. / Obodovsky, A.V.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Выпуск в базе РИНЦ
Бессонов В. Б., Ларионов И. А., Ободовский А. В. Особенности разработки программно-аппаратных комплексов для микрофокусной рентгеновской компьютерной томографии // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 23–33. DOI: 10.25210/jfop-1904-023033
Bessonov, V.B., Larionov, I.A., Obodovsky, A.V. Features of the Development of Software and Hardware Systems for MicroCT // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 23–33. DOI: 10.25210/jfop-1904-023033


Аннотация: Представлены особенности создания программно-аппаратных комплексов для микротомографии. Описаны ключевые требования к источникам рентгеновского излучения для микротомографии. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований факторов, влияющих на качество томографической реконструкции, в том числе: дрейф фокусного пятна по мишени анода рентгеновской трубки, нестабильность мощности дозы рентгеновского излучения, уровень шумов на проекционных данных, нестабильность геометрических параметров схемы съемки, наличие битых пикселей и пикселей с неравномерным коэффициентом усиления на приемнике рентгеновского излучения. Предложены методы компенсации указанных факторов.
Abstract: The features of creating software and hardware systems for microtomography are presented. The key requirements for X-ray sources for microtomography are described. The results of theoretical and experimental studies of factors affecting the quality of tomographic reconstruction are presented, including: drift of the focal spot on the anode target of X-ray tube, instability of the dose rate of X-ray radiation, noise level on the projection data, instability of the geometric parameters of the scheme of shooting, the presence of dead pixels and pixels with nonuniform gain on the receiver of X-ray radiation. Methods of compensating these factors are proposed.
Ключевые слова: микротомография, микротомограф, коррекция артефактов, дрейф фокусного пятна, микрофокусная рентгеновская трубка, томографическая реконструкция, tomography, microtomography, micro-tomograph, artifact correction, focal spot drift, microfocus X-ray tube, микротомография


Литература / References
  1. Loyer, J., Murphy, E., Ruppe, M., Moiseyev, V., Khartanovich, V., Zammit, J., Rottier, S., Potrakhov, N.,.Bessonov, V., and Obodovskiy, A. Co-morbidity with hypertrophic osteoarthropathy: A possible Iron Age Sarmatian case from the Volga steppe of Russia // International Journal of Paleopathology 2019. Vol. 24. P. 66-78. DOI: 10.1016/j.ijpp.2018.09.007
  2. Obodovskiy, A.V., Bessonov, V.B., and Larionov, I.A. Features of the practical application of microfocus x-ray tomograph in biomedical engineering // AIP Conference Proceedings. 2019. Vol. 2140. No. 020049. DOI: 10.1063/1.5121974
  3. Blinov, N.N., Vasilyev, A.Y., Bessonov, V.B., Gryaznov, A.Y., Zhamova, K.K., Potrakhov, E.N., and Potrakhov, N.N. Effect of X-Ray Tube Focal Spot Size on Radiovisiograph Resolution // Biomedical Engineering. 2014. Vol. 48. I. 2. P. 58-61
  4. Potrakhov, N.N., Podymskii, A.A., Bessonov, V.B., Obodovskii, A.V., Gryaznov, A.Y., Potrakhov, E.N., and Zhamova, K.K. 0.2BPM64-200 microfocus X-ray tube for projection radiography // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2017. Vol. 53. Iss. 3. P. 227-230. DOI: 10.1134/S106183091703007X
  5. Потрахов Н.Н., Бессонов В.Б., Ободовский В.В., Грязнов А.Ю., Клонов В.В., Мазуров А.И. Установки для рентгеновского контроля (обзор) // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019. Т. 85. № 10. С. 35-42. DOI: 10.26896/1028-6861-2019-85-10-35-42
  6. Подымский А.А., Потрахов Н.Н. Микрофокусные рентгеновские трубки нового поколения // Контроль. Диагностика. 2017. № 4. С. 4-8. DOI: 10.14489/td.2017.04.pp.004-008.

Метод повышения резкости и контрастности деталей рентгеновских изображений / Method for Sharpening and Contrasting Details of X-Ray Images

Грязнов А. Ю. / Gryaznov, A.Yu.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Гук К. К. / Guk, K.K.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Староверов Н. Е. / Staroverov, N.E.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Холопова Е. Д. / Kholopova, E.D.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Выпуск в базе РИНЦ
Грязнов А. Ю., Гук К. К., Староверов Н. Е., Холопова Е. Д. Метод повышения резкости и контрастности деталей рентгеновских изображений // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 34–37. DOI: 10.25210/jfop-1904-034037
Gryaznov, A.Yu., Guk, K.K., Staroverov, N.E., Kholopova, E.D. Method for Sharpening and Contrasting Details of X-Ray Images // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 34–37. DOI: 10.25210/jfop-1904-034037


Аннотация: Рассмотрен алгоритм повышения резкости и контрастности деталей рентгеновских изображений, основанный на математической морфологии и высокочастотной фильтрации изображения. Показано, что применение алгоритма позволяет значительно повысить резкость и контрастность деталей рентгеновских изображений, при этом практически не увеличивая шум на изображении. Проведено исследование разработанного алгоритма на выборке из 100 рентгеновских изображений. В 84% случаев при помощи алгоритма удалось увеличить резкость деталей изображения.
Abstract: The article considers an algorithm for sharpening and contrasting parts of X-ray images, based on mathematical morphology and high-frequency image filtering. It is shown that the application of the algorithm can significantly increase the sharpness and contrast of the details of X-ray images, while practically not increasing the noise in the image. A study of the developed algorithm on a sample of 100 X-ray images was carried out. In 84% of cases, using the algorithm, it was possible to increase the sharpness of image details.
Ключевые слова: математическая морфология высокочастотная фильтрация, microfocus X-ray, математическая морфология высокочастотная фильтрация


Литература / References
  1. Потрахов Н. Н. Метод и особенности формирования теневого рентгеновского изображения микрофокусными источниками излучения // Вестник новых медицинских технологий. 2007. № 3. С. 167-169.
  2. Staroverov N. E., Kholopova E. D., Gryaznov A. Yu., and Zhamova K. K. Development of digital processing method of microfocus X-ray images // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 808. No. P 1-4. DOI: 10.1088/1742-6596/808/1/012001
  3. Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений / М.: Техносфера, 2006. 1104 с. ISBN978-5-94836-331-8
  4. Sobel, I., Feldman, G. A 3×3 Isotropic Gradient Operator for Image Processing. Pattern Classification and Scene Analysis. 1973. P. 271-272.
  5. Vincent, L. Morphological grayscale reconstructions in image analysis: applications and efficient algorithms // IEEE Trans. of Image processing. 1993. Vol. 2. P. 176-201.

Источник импульсного рентгеновского излучения и способ беспроводной передачи данных на его основе / High Frequency x-Ray Pulsed Source and the Method for Wireless Data Transmission

Гребенщиков В. В. / Grebenshchikov, V.V.
ООО «Индиком» / INDIKOM LLC
Дмитриев А. С. / Dmitriev, A.S.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Нечаев А. И. / Nechaev, A.I.
ОАО «НИИЭС» / NIIES JSC
Потрахов Н. Н. / Potrakhov, N.N.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Тимофеев Г. А. / Timofeev, G.A.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина); ЗАО «ЭЛТЕХ-Мед» / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg; ELTECH-Med JSC
Выпуск в базе РИНЦ
Гребенщиков В. В., Дмитриев А. С., Нечаев А. И., Потрахов Н. Н., Тимофеев Г. А. Источник импульсного рентгеновского излучения и способ беспроводной передачи данных на его основе // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 38–47. DOI: 10.25210/jfop-1904-038047
Grebenshchikov, V.V., Dmitriev, A.S., Nechaev, A.I., Potrakhov, N.N., Timofeev, G.A. High Frequency x-Ray Pulsed Source and the Method for Wireless Data Transmission // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 38–47. DOI: 10.25210/jfop-1904-038047


Аннотация: Известно, что беспроводная передача данных в настоящее время осуществляется преимущественно в радио и СВЧ диапазонах электромагнитного излучения. Также достаточно успешно используются лазерные системы связи, позволяющие, в том числе в условиях Космоса, выйти на новые скорости и объемы передачи данных. В последнее время возобновлены работы по освоению еще более высокочастотного, рентгеновского, диапазона для передачи информации. Данная статья посвящена теоретическому и практическому исследованию системы передачи данных в рентгеновском диапазоне на основе отечественной рентгеновской трубки с фотокатодом, а также поиску способов улучшения ее характеристик.
Abstract: It is known that wireless data transmission is currently carried out mainly in the radio and microwave ranges of electromagnetic radiation. Also, laser communication systems successfully using in our time, allowing in space conditions to reach new speeds and volumes of data transfer. Recently, work has been resumed the development of X-ray systems, working at higher frequency range for transmitting information. This article is devoted to theoretical and practical study of the data transmission system in the X-ray range based on the X-ray tube with a photocathode, as well as the search for ways to improve its characteristics.
Ключевые слова: система передачи информации, импульсное рентгеновское излучение, X-ray tube with photocathode, pulse X-ray source, система передачи информации


Литература / References
  1. Алымов О. В., Левко Г. В., Лукьянов В. Н. и др. Катодный узел электровакуумного прибора для работы при высоких напряжениях // Патент РФ на изобретение № 2487433. Заявл. 29.12.2011, опубл. 10.07.2013.
  2. Keith, C. Gendreau, Next-Generation Communication Demonstrating the World`s First X-ray Communication System // NASA 2016 news, www.nasa.gov
  3. Связь в космосе: как это работает, URL: https://habr.com/company/yota/blog/350168/
  4. Космические радиолинии // Журнал «Вокруг света». Октябрь 2007 г. http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/5956/
  5. Picosecond fluorescence lifetime measurement system. URL: https://www.hamamatsu.com/resources/pdf/sys/SHSS0008E_C11200.pdfhttps://www.hamamatsu.com/resources/pdf/sys/SHSS0008E_C11200.pdf
  6. 155 MHz laser switch, URL: https://www.ichaus.de/upload/pdf/HK_datasheet_F2en.pdf
  7. Зарипова Л. Д. Защита от ионизирующего излучения // Методическое пособие. 2008. Казань: Изд-во Казанск. гос. ун-та. 48 с.
  8. Бегидов А. А., Фурсей Г. Н., Поляков М. А. Внешняя фокусировка наносекундного импульсного рентгеновского излучения // Письма в ЖТФ. 2016. Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича. Т. 42.
  9. Герчиков Ф. Л. Управляемое импульсное рентгеновское излучение в приборостроении / М.: Энергоатомиздат. 1987. 88 с.
  10. The european x-ray Free-electron laser facility, URL: https://www.xfel.eu/sites/sites_custom/site_xfel/content/e35178/e56171/e56378/xfel_file56382/Council-Paper_Broschuere_XFEL_14412_lowres_eng.pdf
  11. Song Shi-Bin, Xu Lu-Ping, Zhang Hua and Gao Na. X-ray communication based simultaneous communication and ranging // Chinese Physical Society and IOP Publishing Ltd. 2015. Vol. 24. No. 9.
  12. Гребенщиков В. В., Лобанов М. В., Егоров А. Г., и др. Экспериментальная оценка прохождения рентгеновского сигнала в условиях осадков и других условий распространения // VI Всероссийская научно-практическая конференция производителей рентгеновской техники. Программа и материалы конференции. 2019. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

Особенности спектров колебаний, возбуждаемых в магнитоактивной плазме / Features of the Spectra of Oscillations Excited in a Magnetoactive Plasma

Антонов А. Н. / Antonov, A.N.
Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт” / National Science Center Kharkov Institute of Physics and Technology
Буц В. А. / Buts, V.A.
Национальный научный центр “Харьковский физико-технический институт”; Радиоастрономический институт Национальной академии наук Украины; Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина / National Science Center Kharkov Institute of Physics and Technology; Institute of Radio Astronomy of the National Academy of Sciences of Ukraine (IRA NASU); V. N. Karazin Kharkiv National University
Выпуск в базе РИНЦ
Антонов А. Н., Буц В. А. Особенности спектров колебаний, возбуждаемых в магнитоактивной плазме // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 48–56. DOI: 10.25210/jfop-1904-048056
Antonov, A.N., Buts, V.A. Features of the Spectra of Oscillations Excited in a Magnetoactive Plasma // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 48–56. DOI: 10.25210/jfop-1904-048056


Аннотация: Предложен новый механизм формирования высокочастотной компоненты спектра колебаний магнитоактивной плазмы. Показано, что наличие невзаимных свойств такой плазмы открывает канал преобразования энергии низкочастотных колебаний в энергию высокочастотных колебаний. Этот механизм приводит к обогащению спектра колебаний плазмы в ее высокочастотной области. Экспериментальные результаты качественно согласуются с результатами теоретического рассмотрения.
Abstract: A new mechanism is proposed for the formation of the high-frequency component of the oscillation spectrum of magnetoactive plasma. It is shown that the presence of nonreciprocal properties of such plasma opens a channel for converting the energy of low-frequency oscillations into the energy of high-frequency oscillations. This mechanism leads to the enrichment of the plasma oscillation spectrum in its high-frequency region. The experimental results are in qualitative agreement with the results of theoretical consideration.
Ключевые слова: магнитоактивная плазма, невзаимность, гиротропия, флуктуации, спектры колебаний, магнитоактивная плазма, невзаимные, гиротропия, магнитоактивная плазма


Литература / References
  1. Александров А. В., Богданкевич Д. С., Рухадзе А. А. Основы электродинамики плазмы / М.: Высшая школа, 1988. 351с.
  2. Кадомцев Б. Б. Коллективные явления в плазме / М.: Наука, 1988. 240с.
  3. Вильхельмссон Х., Вейланд Я. Когерентное нелинейное взаимодействие волн в плазме / М.: Энергоиздат, 1981. 223 с.
  4. Цытович В. Н. Нелинейные эффекты в плазме / М.: Наука, 1967. 240 с.
  5. Антонов А. Н., Буц В. А., Ковальчук И. К., Ковпик О. Ф., Корнилов Е. А., Свиченский В. Г., Тарасов Д. В. Регулярные и стохастические распады волн в плазменном резонаторе // Физика плазмы. 2012. Т. 38. № 8. С. 693-708.
  6. Файнберг Я. Б. Плазменная электроника // Атомная энергия. 1961. Т. 11. № 4. С. 31.
  7. Шустин Е. Г., Исаев Н. В., Темирязева М. П., Тараканов В. П., Федоров Ю. В. Пучково-плазменный разряд в слабом магнитном поле как источник плазмы для плазмохимического реактора // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения. 2008. № 4 (6). С. 114-118.
  8. Мешков И. Н., Нагайцев С. С., Селезнев И. А., Сыресин Е. М. / М.: Препринт 90-12. Новосибирск. Институт ядерной физики 630090. 1990.
  9. Buts, V.A., Vavriv, D.M., Nechayev, O.G., Tarasov, D.V. A Simple Method for Generating Electromagnetic Oscillations // IEEE Transactions on Circuits and Systems II. Express Briefs. 2015. Vol. 62. No. 1. P. 36-40.
  10. Буц В. А., Ваврив Д. М. Роль невзаимности в теории колебаний // Радиофизика и радиоастрономия. 2018. Т. 23. № 1. С. 60-71. DOI: 10.15407/Rpra23.01.060
  11. Buts, V.A., Vavriv, D.M. The Effect of Nonreciprocity on the Dynamics of Coupled Oscillators and Coupled Waves. Problems of Atomic Science and Technology // ISSN 1562-6016. Kharkov. Problems of Atomic Science and Technology. 2018. No. 4 (116). P. 213-2016.
  12. Заславский Г. М., Чириков Б. В. Стохастическая неустойчивость нелинейных колебаний / УФН. 1971. Т. 105. № 1. С. 3-40. DOI: 10.3367/UFNr.0105.197109a.0003
  13. Кляцкин В. И. Статистическое описание динамических систем с флуктуирующими параметрами / М.: Наука. 1975. 235 с.
  14. Козлов О. В. Электрический зонд в плазме / М.: Атомиздат. 1969.
  15. Каган Ю. М., Перель В.И Зондовые методы исследования плазмы // Успехи физических наук. 1963. Т. 81. № 3. С. 409-452.
  16. Прокошев В. Г., Прокошева Н. С., Скоробогатова Т. В., Шишин С. И. Методические указания к лабораторным работам по физике. Физика атомов и молекул // Владимирский государственный университет. 2002.
  17. Миллер Р. Введение в физику сильноточных пучков заряженных частиц. // М.: Москва: Мир. 1984. 432 с.
  18. Буц В. О., Ковальчук І. К. Елементарний механізм збудження коливань електронним пучком в резонаторі // УФЖ. 1999. Т. 44. № 11. С. 1356-1363.

Технические средства интраоперационной контактной лучевой терапии. Источник рентгеновского излучения / Intraoperative Contact Radiation Therapy Technical Equipment. X-Ray Source

Дмитриев А. С. / Dmitriev, A.S.
ЗАО «ЭЛТЕХ-Мед» / ELTECH-Med JSC
Потрахов Н. Н. / Potrakhov, N.N.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI», St. Petersburg
Тимофеев Г. А. / Timofeev, G.A.
ЗАО «ЭЛТЕХ-Мед» / ELTECH-Med JSC
Выпуск в базе РИНЦ
Дмитриев А. С., Потрахов Н. Н., Тимофеев Г. А. Технические средства интраоперационной контактной лучевой терапии. Источник рентгеновского излучения // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 57–61. DOI: 10.25210/jfop-1904-057061
Dmitriev, A.S., Potrakhov, N.N., Timofeev, G.A. Intraoperative Contact Radiation Therapy Technical Equipment. X-Ray Source // Physical Bases of Instrumentation. 2019. Vol. 8. No. 4(34). P. 57–61. DOI: 10.25210/jfop-1904-057061


Аннотация: В настоящей статье описывается метод интраоперационной лучевой терапии (ИОЛТ) для лечения рака легких и технические средства его реализации. В основном, внимание уделено источнику рентгеновского излучения на основе рентгеновской трубки с прострельным анодом и некоторыми модификациями, которые позволят улучшить метод ИОЛТ, используемый в современной медицине.
Abstract: This paper will give a description of intraoperative radiation therapy (IORT) lung cancer treatment method and the technical equipment used for its implementation. Mainly, attention is paid to X-ray source based on transmission target X-tube with some modifications that will improve the IORT method that used in present medicine.
Ключевые слова: контактная лучевая терапия, рентгеновская трубка, прострельная мишень, рентгеновский аппарат, intraoperative radiation therapy, contact radiotherapy, X-tube, transmission target, контактная лучевая терапия


Литература / References
  1. Линденбратен Л.Д., Лясс Ф.М. Медицинская радиология: учеб. литература / М.: Медицина, 1986. 368 с. 3-е изд. ISBN 9785458389693
  2. Gerard, J.P., Sun Myint, A, Lindegaard, J. et.al. Renaissance of contact x-ray therapy for treating rectal cancer // Expert Rev. Med. Devices 2011. Vol. 8(4). P. 483-492. DOI: 10.1586/erd.11.28
  3. Calvo, F.A., Meirino, R.M., and Orecchia, R. Интраоперационная лучевая терапия: обоснование метода, технические аспекты, результаты клинического применения / М.: Онкохирургия. Онкохирургия Инфо. 2010. ISSN: 2077-4230. eISSN: 2077-4249
  4. Клонов В.В., Потрахов Н.Н. Интраоперационная лучевая терапия и современные технические средства для реализации. Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии / М.: ООО «Графика». 2018. С. 92-94.