Логин:
Пароль:

Работа №1696
Название работы
Разработка методов применения малодозовых рентгеновских систем на основе арсенид галлиевых детекторов для диагностики ранней стадии рака молочной железы
Автор работы
Толбанов Олег Петрович
Дата начала работы Дата окончания работы
2011-04-19 2012-11-15
Аннотация
Цель работы – Разработка методологии и методов применения средств нанодиагностики в медицине на основе блока детектирования для цифровых сканирующих малодозовых маммографических аппаратов, который позволит понизить лучевую нагрузку на пациента при сохранении качества изображения. Ожидаемые научные результаты: 1. Провести сравнительный анализ функциональных и конструктивных особенностей современных детекторов рентгеновского излучения и блоков детектирования для маммографии, созданных на их основе. 2. Выполнить экспериментальные исследования выходных характеристик и оптимизацию конструкции многоэлементных координатных детекторов из арсенида галлия, легированного хромом и моделирование квантовой эффективности детектирования модулей и систем на их основе. 3. Выполнить моделирование параметров изображения для проектирования блока детектирования с заданными параметрами и характеристиками. 4. Разработать новые технологические маршруты изготовления детекторов, модулей и блоков для маммографических систем сканирующего типа. 5. Разработать и исследовать макетный образец блока детектирования на основе многоэлементных твердотельных арсенид галлиевых детекторов для маммографических систем сканирующего типа. 6. Разработать и апробировать систему параметров и методик проверки основных характеристик блоков детектирования для цифровой маммографии.
Тип НИР Источник финансирования Объем финансирования Вид работы
ФЦП 1004000 Министерство образования и науки Российской Федерации Прикладная
Промежуточный реферат №1
В данном отчете по НИР кратко рассмотрены медицинские аспекты, подтверждающие необходимость применения цифровой маммографии, для диагностики ранних стадий рака молочной железы. Приведен литературный обзор известных способов реализации блоков детектирования для цифровых маммографических систем. Сделан вывод, что среди всех полупроводниковых материалов, наиболее подходит арсенид галлия (GaAs), как материал, имеющий, с одной стороны, малую длину поглощения фотонов и большую ширину запрещенной зоны, а с другой стороны, имеющий хорошо развитую в России технологию промышленного производства. Цель проекта - разработка методологии и методов применения средств нанодиагностики в медицине на основе блока детектирования для цифровых сканирующих малодозовых маммографических аппаратов, который позволит понизить лучевую нагрузку на пациента при сохранении качества изображения. На первом этапе проекта для достижения поставленной цели решалась задача проведения сравнительного анализа функциональных и конструктивных особенностей современных детекторов рентгеновского излучения и блоков детектирования для маммографии, созданных на их основе. Для этого были выполнены следующие работы: 1. Проведены медико - биологические исследования решения проблемы ранней диагностики рака молочной железы; 2. Проведен обзор основных типов рентгенографических систем; 3. Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96; 4. Выбрано направление исследований; 5. Обоснован выбор оптимального варианта направления исследований; 6. Подведены итоги НИР; 8. Подготовлен технологический центр для изготовления структур и монолитных интегральных схем (МИС) многоэлементных детекторов. Цифровые методы получения рентгеновского изображения возникли недавно, но быстро развиваются. По оценке независимой экспертизы, проведенной Фимой 5iTech, LLC (США) «Основные усилия направлены на разработку детекторов для улучшения качества изображения, причем качество изображения должно быть сравнимо либо превосходить изображение, получаемое на рентгеновской пленке. Несмотря ^а конкуренцию, существует ниша для представленных детекторов». Развитие сформулированного направления позволит создать высокоэффективные малодозовые системы цифровой рентгенографии, работающие в режиме счёта единичных рентгеновских и гамма квантов различного назначения: в медицине, высокоточной дефектоскопии, высокоэффективных системах безопасности. ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ (стр.74-187)
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201160625 Дата регистрации ИК: 2011-09-08
Промежуточный реферат №2
В данном отчете по НИР кратко рассмотрены теоретические аспекты, подтверждающие необходимость применения цифровой маммографии, для диагностики ранних стадий рака молочной железы. Приведены математические модели, доказывающие правильность выбранного направления, и способ реализации блока детектирования для цифровых маммографических систем. Цель проекта - разработка методологии и методов применения средств нанодиагностики в медицине на основе блока детектирования для цифровых сканирующих малодозовых маммографических аппаратов, который позволит понизить лучевую нагрузку на пациента при сохранении качества изображения. На данном этапе проекта для достижения поставленной цели решалась задачи моделирования и анализа результатов проведенных экспериментальных исследований, полученных для арсенид галлиевых детекторов рентгеновского излучения и блоков детектирования для маммографии, созданных на их основе. Для этого были выполнены следующие работы: -Описан принцип построения стандартной маммографической системы; -Смоделирован процесс разделения и сбора заряда в трехмерном детекторе; -Смоделирован процесс наведения и сбора заряда в координатных детекторах; -Обоснован выбор размеров детектора; -Приведены методики изготовления полупроводниковой структуры и детекторов ионизирующего излучения из полуизолирующего арсенида галлия; -Приведена общая методика разработки и проектирования блока детектирования маммографических аппаратов; -Описана структура медико-технических требований на проектирование приборов для маммографии; -Дана структурная схема проектируемого прибора; -Смоделированы параметры блока детектирования; -Описана функция передачи модуляции (MTF, ЧКХ); -NPS – спектральная плотность шума; -DQE (квантовая эффективность регистрации); -Смоделирован объект исследований, в том числе приведены: -Модель прохождения рентгеновского излучения через ткани молочной железы; -Модель работы блока детектирования в счетном и интегральном режиме работы; -Лабораторно-технологический маршрут изготовления блока- детектирования; -Программа и методика экспериментальных исследований блока детектирования на основе твердотельных арсенид галлиевых детекторов; -Результаты исследований образца полупроводниковой структуры; -Результаты исследований экспериментального образца детектора; -Результаты исследований экспериментального образца модуля; -Результаты исследований экспериментального образца блока детектирования; -Результаты исследований блока, модуля и блока детектирования. -Изготовлены: -экспериментальный образец полупроводниковой структуры -экспериментальный образец детектора; -экспериментальный образец модуля; -экспериментальный образец блока детектирования для маммографических систем сканирующего типа на основе арсенид галлиевых детекторов Цифровые методы получения рентгеновского изображения возникли недавно, но быстро развиваются. По оценке независимой экспертизы, проведенной Фимой 5iTech, LLC (США) «Основные усилия направлены на разработку детекторов для улучшения качества изображения, причем качество изображения должно быть сравнимо либо превосходить изображение, получаемое на рентгеновской пленке. Несмотря на конкуренцию, существует ниша для представленных детекторов». Развитие сформулированного направления позволит создать высокоэффективные малодозовые системы цифровой рентгенографии, работающие в режиме счёта единичных рентгеновских и гамма квантов различного назначения: в медицине, высокоточной дефектоскопии, высокоэффективных системах безопасности.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201263943 Дата регистрации ИК: 2012-12-14
Промежуточный реферат №3
В данном отчете по НИР кратко рассмотрены теоретические аспекты, подтверждающие необходимость применения цифровой маммографии, для диагностики ранних стадий рака молочной железы. Приведены экспериментальные данные, доказывающие правильность выбранного направления, и способ реализации блока детектирования для цифровых маммографических систем. Основанием для проведения работ является выполнение государственного контракта в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы» от 19 апреля 2011 г. № 16.513.11.3068 Цель проекта - разработка методологии и методов применения средств нанодиагностики в медицине на основе блока детектирования для цифровых сканирующих малодозовых маммографических аппаратов, который позволит понизить лучевую нагрузку на пациента при сохранении качества изображения. На данном этапе проекта для достижения поставленной цели решалась задачи анализа результатов проведенных экспериментальных исследований, полученных для арсенид галлиевых детекторов рентгеновского излучения и блоков детектирования для маммографии, созданных на их основе. Для этого были выполнены следующие работы: 1. Разработаны методы применения малодозовых рентгеновских систем на основе арсенид галлиевых детекторов для диагностики ранней стадии рака молочной железы; 2. Доработан блок детектирования по результатам экспериментальных исследований; 3.Скорректирована техническая документация по результатам экспериментальных исследований; 4. Проведены дополнительные исследования, в том числе патентные; 5. Подведены итоги НИР; 6. Выполнены испытания доработанного экспериментального образца блока детектирования на основе твердотельных арсенид галлиевых детекторов. Развитие сформулированного направления позволит создать высокоэффективные малодозовые системы цифровой рентгенографии, работающие в режиме счёта единичных рентгеновских и гамма квантов различного назначения: в медицине, высокоточной дефектоскопии, высокоэффективных системах безопасности. ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ с 77- 173
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201259826 Дата регистрации ИК: 2012-07-13
Заключительный реферат
В данном отчете по НИР кратко рассмотрены теоретические аспекты, подтверждающие необходимость применения цифровой маммографии, для диагностики ранних стадий рака молочной железы. Приведены экспериментальные данные, доказывающие правильность выбранного направления, и способ реализации блока детектирования для цифровых маммографических систем. Основанием для проведения работ является выполнение государственного контракта в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы» от 19 апреля 2011 г. № 16.513.11.3068 Цель проекта - разработка методологии и методов применения средств нанодиагностики в медицине на основе блока детектирования для цифровых сканирующих малодозовых маммографических аппаратов, который позволит понизить лучевую нагрузку на пациента при сохранении качества изображения. На данном этапе проекта для достижения поставленной цели решалась задачи анализа результатов проведенных экспериментальных исследований, полученных на предыдущих этапах НИР, дана технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов, рассмотрены предложения по медицинским испытаниям, вынесены рекомендации и предложения по использованию проведенных НИР в реальном секторе экономики, а также создан проект технического задания для проведения последующих ОТР. Развитие сформулированного направления позволит создать высокоэффективные малодозовые системы цифровой рентгенографии, работающие в режиме счёта единичных рентгеновских и гамма квантов различного назначения: в медицине, высокоточной дефектоскопии, высокоэффективных системах безопасности.
Инвентарный номер отчета (ИК): 02201263942 Дата регистрации ИК: 2012-12-14
Заказчик
Министерство образования и науки Российской Федерации, ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы»,Мероприятие 1.3 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов , лот: «Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований по разработке методологии и методов применения атомно-силовой микроскопии, синхротронного излучения и других методов для медицинской диагностики», шифр заявки: 2011-1.3-513-025-07, ГК № 16.513.11.3068 от 19.04.2011
ГРНТИ УДК Инвентарный номер Госшифр Госконтракт Договор
76.29.00 ( МЕДИЦИНА И ЗДРАВООХРАНЕНИЕ. Клиническая медицина. . )
59 ( ПРИБОРОСТРОЕНИЕ. )
47.14.07 ( ЭЛЕКТРОНИКА. РАДИОТЕХНИКА. Проектирование и конструиро-вание электронных приборов и радиоэлектронной аппаратуры. Проектирование и конструирование полупроводниковых приборов и приборов микроэлектроники. )
616/618; 681.2; 621.382; 564768 2011-1.3-513-025-07 16.513.11.3068
Ключевые слова
АРСЕНИД ГАЛЛИЯ,РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, МАММОГРАФИЯ, БЛОК ДЕТЕКТИРОВАНИЯ
Предполагаемый результат работы
Отчет
Организации соисполнители
Государственный учет результатов НИОКР в БД РНТД Минобрнауки РФ
Получить полный доступ
Основание к регистрации темы (электронный вариант)
Только для служебного пользования
   
2007 © ОНТИ НУ ТГУ
E-mail: onti@sun.lib.tsu.ru
Тел: 52-76-99