Η χρήση της προηγμένης τεχνολογίας για την παροχή υγειονομικής περίθαλψης από απόσταση έχει τη δυνατότητα να είναι μία από τις πιο καθοριστικές ιατρικές επαναστάσεις του 21ου αιώνα. Είναι κοινώς αποδεκτό ότι η σύγχρονη ασύρματη τεχνολογία θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη της προηγμένης τηλεϊατρικής. Η ανάπτυξη των εμφυτεύσιμων ιατρικών συσκευών (IMDs) είναι μία από τις πιο σημαντικές πτυχές για την εγκαθίδρυση ενός τέτοιου προηγμένου συστήματος υγειονομικής περίθαλψης. Σημαντικό στοιχείο των εμφυτεύσιμων συσκευών είναι κεραίες που ενσωματώνονται σε τέτοια συστήματα και επιτρέπουν την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ των εμφυτεύσιμων συσκευών με το εξωτερικό περιβάλλον. Η εν λόγω εργασία έγινε σε συνεργασία με την ερευνητική ομάδα της MediWise Ltd. Η λύση που προτείνεται στην παρούσα εργασία είναι μια βελτιστοποιημένη εμφυτεύσιμη κεραία για ασύρματη δοσιμετρία ακτινοβολίας για χρήση σε ακτινοθεραπεία εξωτερικής δέσμης, που έχει ως στόχο να αναπτυχθεί περαιτέρω στο μέλλον, προκειμένου να παραχθεί ένα εμπορικά βιώσιμο προϊόν. Η διατριβή παρουσιάζει το σχεδιασμό των δύο τύπων των εμφυτεύσιμων δομών κεραίας που είναι πιο κατάλληλα για την ελαχιστοποίηση των διαστάσεων, και επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός εμφυτεύσιμου σχεδιασμού της κεραίας που είναι μικρότερο από 5 x 5 χιλιοστά σε μέγεθος το οποίο λειτουργεί στα 402 - 405 MHz MICS μπάντα και στην βελτιστοποίηση της επιλεγμένης εμφυτεύσιμης κεραία για εύρος ζώνης, απώλεια επιστροφής, ακτινοβολία, κλπ. και αποσκοπεί στην περαιτέρω σμίκρυνση της κεραίας σε μέγεθος 1 x 1 χιλιοστά. / The use of advanced technology to deliver healthcare from a distance has the potential to be one of the defining medical revolutions of the 21st century. It is commonly recognized that modern wireless technology will play an important role in making advanced telemedicine possible. The development of implantable medical devices (IMDs) is one of the most important aspects towards establishing such an advanced healthcare system. Essential element of implantable devices are antennas embedded in such systems, which enable the exchange of data between implantable devices and external environment. The underlying project was ran in collaboration with MediWise Ltd. The solution proposed in this dissertation is an optimised implantable antenna, for wireless radiation dosimetry for usage within external-beam radiotherapy, which aims to be further developed in the future in order to produce a commercially viable product. The dissertation presents the design of two types of implantable antenna structures that are suitable for miniaturisation, and focuses on the development of an implantable antenna design that is smaller than 5 x 5 mm in size which operates at 402 - 405 MHz MICS band and on the optimization of the chosen implantable antenna for bandwidth, return loss, radiation, etc. and aim to miniaturise further the antenna at 1 x 1 mm in size.

A non-stationary Krylov subspace based iterative solver for the three dimensional finite element-boundary integral (FE-BI) method for implantable antennas is presented. The present method numerically solves the frequency domain Maxwell?s equations in the variational form to formulate the finite element solution using hexahedral discretization elements in conjunction with the appropriate boundary integral equations. Four different solvers are used to investigate the convergence behavior of the FE-BI technique on the design of the antennas. The scheme is then applied to two miniaturized planar inverted-F antennas (PIFA): a serpentine and a spiral. The antennas are designed for the Medical Implant Communication Service (MICS) band (402-405 MHz). Validations and comparisons are done using High Frequency Electromagnetic Simulation (HFSS) software. Return loss, gain, near fields, and far fields are presented for the serpentine and spiral antenna.