Development of Microwave Based Imaging System Using Compact Unidirectional Antenna for Stroke

السكتة الدماغية هي واحدة من مراض القلب والأوعية الدموية الشائعة وسبب رئيسي للوفاة والعجز في جميع أنحاء العالم. الآن هناك بحث مستمر عن نظام تشخيص جديد يمكنه اكتشافه عند ظهور الأعراض. لا تكفي أنظمة الفحص المتوفرة حاليًا للكشف عن السكتة الدماغية بشكل فعال في بيئة ما قبل المستشفى نظرًا لميزاتها الثابتة، الضخمة والتكلفة المرتفعة في هذا المشروع، سيتم اقتراح نظام تصوير محمول يستخدم الفرق في التباين في الخواص الكهربائية بين أنسجة المخ السليمة والنزفية. في نظام التصوير المقترح، يتم استخدام عدد من الهوائيات مزدوجة الاتجاه عى شكل حرف S مثبتة عى خوذة مخصصة لإرسال إشارة الموجات الصغرية إلى الرأس، ثم يتم جمع الإشارة المبعثرة من أجزاء مختلفة من الرأس ومعالجتها بواسطة IC-CF-DAS خوارزمية التصوير )التكرار المصحح تكراريًا( للحصول عى صورة واضحة لسكتة دماغية النزيف في الدماغ. سيتكون النموذج الأولي للهوائي المقترح من رقعة عى شكل حرف S في القمة وعى شكل حرف S في المستوى الأرضي ستضاف عاكس طفيلي وجداران نحاسيان في الجزء السفلي من الركيزة، من أجل تصميم هيكلز منخفض لمظهر للهوائي مع مخطط إشعاع أحادي الاتجاه في نطاق تشغيل UWB السفلي ) 4- 1 غيغا هرتز. (نظرًا للميزات الجذابة للتأثير الجانبي غير المؤين، والأقل تكلفة، وعدم الاستخدام، يمكن استخدام تقنية التصوير المذكورة في كثير من الأحيان لتحديد السكتة الدماغية في رأس الإنسان في أي وقت والتي عطي يدها العليا عى أنظمة التصوير المستخدمة حاليًا ع اوة عى ذلك، فإن خاصية الحمل، تساعد العاملين الصحيين عى استخدام النظام في الكشف عن السكتة الدماغية في مكان ظهور الأعراض، وبالتالي يمكن البدء في الع اج المناسب عى الفور مما قد يقلل بشكل كبير من فرصة الإعاقة حتى الموت.

Stroke is one of the common cardiovascular diseases and a main cause of death and disability around the whole World. Now there is a continuous search for a new diagnosis system that can detect it on onset of the symptoms. The currently available screening systems are not enough to detect the stroke effectively in the prehospital environment due to their features of static, bulky and elevated cost. The originality of this project is to design and developed a portable imaging system that uses the difference in contrast in the electrical properties between healthy and hemorrhaged brain tissues. In the proposed imaging system, a number of compact unidirectional double S shaped antennas mounted on a customized helmet is used to transceiver the microwave signal to the head and then the backscattered signal from different parts of the head are collected and processed by our developed IC-CF-DAS (Iteratively Corrected Coherence Factor DAS) imaging algorithm to get a clear image of the hemorrhage stroke in the brain. The proposed new antenna prototype will consist of double S shaped patch and ground with a parasitic reflector and two copper walls in order to design low profile structure of the antenna with unidirectional radiation pattern in the lower UWB operating band (1-4 GHz). Because of the attractive features of nonionizing, less expensive and no side effect, the mentioned imaging technique can frequently be used to identify stroke in human head at any time which give its an upper hand over presently used imaging systems. Moreover, the property of being portable, help the health workers to use the system in detecting stroke on the place of onset of symptoms and hence proper treatment can be started immediately which may significantly reduce the chance of disability even death.