Ιατρικές εφαρμογές εμφυτευμένων κεραιών.

Abstract

Ένα από τα κύρια θέματα που αναπτύσσονται στην παρούσα πτυχιακή εργασία είναι η σύνοψη των αποτελεσμάτων των πρόσφατων ερευνών πάνω στον τομέα των εμφυτευμένων κεραιών για ιατρικά ασύρματα επικοινωνιακά συστήματα. Αναμένεται ότι οι ιατρικές συσκευές θα μπορούν να εμφυτευθούν μέσα στο ανθρώπινο σώα για εφαρμογές που αφορούν την τηλεμετρία και την τηλεϊατρική. Ο σχεδιασμός των κεραιών θα παίξει σημαντικό ρόλο στην εγκατάσταση επιτυχημένων ασύρματων ζεύξεων μεταξύ των ιατρικών συσκευών. Τα κύρια χαρακτηριστικά που πρέπει να διαθέτει μία εμφυτευμένη κεραία είναι να μικρή, ασφαλής, χαμηλής ισχύος και ικανοποιητικά χαμηλού κόστους. Επίσης, παρουσιάζεται ο τρόπος με τον οποίο οι προχωρημένες ηλεκτρομαγνητικές αριθμητικές τεχνικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο σχεδιασμό των κεραιών σε ένα περιβάλλον που προσομοιάζει όσο το δυνατόν περισσότερο τον ανθρώπινο οργανισμό. Επιπλέον, φαίνεται ότι και τα απλοποιημένα μοντέλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά στη σχεδίαση των κεραιών. Αναφέρονται, ακόμη, επιγραμματικά οι επιδράσεις των ραδιοσυχνοτήτων στον ανθρώπινο οργανισμό. Ενώ, παρουσιάζονται κάποιες από τις σημαντικότερες εφαρμογές των εμφυτευμένων κεραιών στην ιατρική. Τέλος, εξαιτίας των ασύρματων επικοινωνιακών ζεύξεων έσω των οποίων γίνεται μεταφορά κυρίως ιατρικών δεδομένων αναφέρεται ο ρόλος της ασφάλειας του ιατρικού απορρήτου και οι πιθανοί κίνδυνοι υποκλοπής των δεδομένων αυτών.

One of the main objectives of this paper is to summarize the results of recent research activities of the recent studies on the subject of implanted antennas for medical wireless communication systems. It is anticipated that ever sophisticated medical devices will be implanted inside the human body for medical telemetry and telemedicine. To establish effective and efficient wireless links with these devices, it is pivotal to give special attention to the antenna designs that are required to be low profile, small, safe and cost effective. In the present paper, it is demonstrated how advanced electromagnetic numerical techniques can be utilized to design these antennas inside as realistic human body environment as possible. Also it is shown how simplified models can assist the initial designs of these antennas in an efficient manner. Furthermore, the effects of RF radiation on the human body are presented, whereas a reference is being made about the most important applications of implantable antennas in medicine. Finally, due to the wireless communication links through which medical data are transmitted, the importance of security and privacy of the patient’s confidentiality from potential interception is highly demonstrated.