Wybrane problemy nieinwazyjnej techniki mikrofalowej do pomiaru zmian glikemii człowieka w aspekcie monitorowania sprawności psychofizjologicznej

• Autorzy: Szczepaniak Z. , Sędek E. , Łuszczyk M. , Gaździńska A. , Różanowski K. , Pawelec M.

Warianty tytułu

EN

Chosen issues of non-invasive human glycaemia measurements with the use of microwave techniques in aspect of psycho-physical efficiency

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wybrane zagadnienia z tematyki nieinwazyjnych pomiarów glikemii człowieka za pomocą technik mikrofalowych. Przedstawiono zarys problematyki fizjologicznej kontrolowania poziomu glikemii w kontekście wydolności człowieka w sytuacji znacznego obciążenia wysiłkowego organizmu oraz stresu. Omówiono sposoby modelowania właściwości elektrycznych tkanek ludzkich ukierunkowane na implementacje w środowisku do symulacji EM. Przedstawiono wytyczne do koncepcji budowy mikrofalowej struktury rezonansowej, która sprzężona z tkankami człowieka może stanowić obwód reagujący na zmiany glikemii. Zamieszczono wstępne wyniki pomiarów w roztworze modelowym i w kontakcie z powierzchnią skóry.

EN

The article comprises chosen issues of non-invasive measurements of human glycaemia by means of microwave techniques. The physiological aspects of glycaemia controlling in case of havy physical effort and stress are covered. The modelling and implementation of human tissues models for electro-magnetic simulation are introduced. The concept and design guidelines of microwave probe, as well as the initial measurements results are presented.

Słowa kluczowe

PL

pomiar glukozy; sensor mikrofalowy

EN

glucose measurement; microwave sensor

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 8
• Strony: 143--151
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., wykr.

Twórcy

autor

Szczepaniak Z.

autor

Sędek E.

autor

Łuszczyk M.

autor

Gaździńska A.

autor

Różanowski K.

autor

Pawelec M.

• Przemysłowy Instytut Telekomunikacji S.A., Warszawa

Bibliografia

• [1] Wilkinson D. S., Prockop L. D.: Hypoglycemia: effects on central nervous system. Handbook of Clinical Neurology, Tom 27. Metabolic and Deficiency Diseases. Red. P. J. Vinken i G.W. Bruyn. North-Holland Publ. Co. Amsterdam 1976: 53.
• [2] Kozłowska S., Nazar K.: Wprowadzenie do fizjologii klinicznej. PZWL, Warszawa 1999.
• [3] Traczyk Z. W.: Diagnostyka czynnościowa człowieka. Fizjologia stosowana. PZWL, Warszawa 1999.
• [4] Selye H.: What is stress? Metabolism 1956; 5: pp. 525-530.
• [5] Wawrusiewicz-Kurylonek N., Górska M.: Hiperglikemia stresu. Przegląd Kardiodiabetologiczny 2007; 2, 2: ss. 98-104.
• [6] McCowen K. C., Malhotra A., Bistrian B.: Stress-induced hyperglycemia. Crit Care Clin 2001. 17; 107-124.
• [7] Trippenbach-Dulska H.: Hipoglikemia w cukrzycy typu 1. Nowa Pediatria 4/2004, ss. 146-150.
• [8] Cryer P. E. et al.: Hypoglycemia. Diabetes Care 1994, 17:734-755.
• [9] Bernstein R. K.: Hunger a common symptom of hypoglycemia. Diabetes Care 1993, 16:1049b.
• [10] Zespół Ekspertów Polskiego Towarzystwa Diabetologicznego: Zasady prowadzenia badań przesiewowych w kierunku cukrzycy. Nazewnictwo stanów hiperglikemii. Diabetol. Doświadczalna i kliniczna . 2009, 9, supl. A: 1.
• [11] Giacca A. et al.: Glucose production, utilization, and cycling in response to moderate extercise in obese subjects with type 2 diabetes and mild hyperglycemia. Diabetes 1998, Nov, 47(11):1763-30.
• [12] American Diabetes Association. Clinical Practice Recommendations 1999: Diabetes Mellitus and Exercise. Diabetes Care, vol. 22 Supplement 1.
• [13] Davidson Mayer B.: Jak rozpoznać cukrzycę i określić stężenie glukozy we krwi? Diabetologia Praktyczna 2002, tom 3, nr 2, ss. 109-114.
• [14] Zawicki I., Nałęcz M.: Trends in Development of Glucose Sensors. Lecture Notes of the ICB Seminars, Biomeasurements. Electrochemical Measurements of Biochemical Quantities. Warsaw, April 1995, 135-146.
• [15] Zawicki I.: 1996. Amperometric Biosensors of Glucose. MST News Poland, no. I, April 1996, 6-10.
• [16] Skowrońska M., Marczewska B.: 2005, Analiza porównawcza wybranych przenośnych analizatorów glukozy w aspekcie kontroli jakości otrzymanych wyników. Diabetologia Praktyczna, tom6, 4, 173-176.
• [17] Zawicki I.: Przyrządy do oznaczania glukozy dla potrzeb medycznych. Stan obecny i perspektywy dalszego rozwoju, Elektronika 9/2008, 154-160.
• [18] American Diabetes Association 2001, Diabetologia Praktyczna 2001, tom 2, nr 4, 321-324, przedrukowano za zgodą z: Diabetes Care, tłumaczenie Monika Łukaszewicz.
• [19] Rosen A., Stuchly M. A., Vander Vorst A.: Applications of RF/microwaves in medicine. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2002, 50, 963-974.
• [20] Nadi M. et al.: Development of gelatin water phantom used for simulation of biological tissues in the 20-110 Mhz band. Annual International Conference of IEEE Engineering in Medicin and Biology Society, 1990, 12, 5, 2099-2100.
• [21] Norma międzynarodowa International Standard IEC 62311:2007: Assessment of electronic and electrical equipment related to human exposure restrictions for electromagnetic fields (0 Hz - 300 GHz).
• [22] Gabriel S., Lau R. W. and Gabriel C.: The Dielectric Properties of Biological Tissues: 2. Measurements in the frequency range 10 Hz to 20 GHz. Physics in Medicine and Biology, 41, 11, 1995, pp. 2251-2269.
• [23] Grant J. P., Clarke R. N., Symm G. T. and Spyrou N. M.: In vivo dielectric properties of human skin from 50 Mhz to 2.0 GHz. Physics in Medicine and Biology, 33, 5, 1988. pp. 607-612.
• [24] de Mercato G. and Garcia-Sanchez F. J.: Dielectric properties of fluid-saturated bone: A comparison between diaphysis and epiphysis. Medical and Biological Engineering and Computing, 26. 3, 1988, pp. 313-316.
• [25] Bonds Q., Weller T., Roeder B., Herzig P.: A total Power Radiometer (TPR) and Measurement Test Bed for Non - Contact Biomedical Sensing Applications. IEEE Wireless and Microwave Technology Conference WAMICON 2009, April 20 - 21. 2009. Clearwater, Florida, USA.
• [26] Melanie J. McClung.: Calibration Methodology for a Microwave Non-Invasive Glucose Sensor. Praca magisterska. Department of Electrical and Computer Engineering, Baylor University, Baylor University Waco, Texas, USA.
• [27] Nikawa Y., Michiyarna T: Blood-Sugar Monitoring by Reflection of Millimeter Wave. Proceedings of Asia-Pacific Microwave Conference 2007, pp. 1581-1584.
• [28] Kim S. et al.: Noncontact characterization of glucose by a waveguide microwave probe. Current Applied Physics 9 (2009) 856-860.