Устройство для высокочастотной и сверхвысокочастотной терапии трубчатых органов

 

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1

Д11 4 А 61 N 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3904705/28-14 (22) 29.05.85 (46) 30.10.86. Бюл. К 40 . (71) Московский институт электронного машиностроения и Центральный научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии (72) Ю.Н.Пчельников, А.В,Овчинников, Н.И.Нестеров, В.В.Сапожников и P.M.Äûìøèö (53) 615.473:615.846(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 483117, кл. А 61 N 1/06, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 91.5860, кл. А 61 N 1/06, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ

И СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ТЕРАПИИ ТРУБЧАТЫХ ОРГАНОВ (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для ректальной и вагинальной физиотерапии. Цель изобретения — повышение точности локализации воздействия эа счет концентрации излучения снаружи спирали. Излучатель содержит спираль 1, выполненную иэ проводника произвольного поперечного сечения, и винтовую канавку, прорезанную по размеру проводника на поверхности цилиндра 2. Один конец спирали 1 подсоединен к металлическому корпусу 3 и на 2-3 витка от конца соединен с петлей 4 связи. Петля 4 связи соединена с электродом 5. Электрод 5 образует вместе с металлическим корпусом

3 коаксиальный тракт. Другой конец спирали 1 не замкнут. Снаружи спираль

1 закрывается диэлектрическим колпаком 8. На торце корпуса 3 установлен коаксиальный ввод 9, соединенный с коаксиальным трактом. Связь с коакси-, альным трактом может быть осуществлена с помощью петли 4, замыкающей несколько витков спирали 1. 2 ил..1266548

Устройство относится к медицинской технике, а именно к аппаратуре

УВЧ дециметрового.и сантиметрового диапазонов, и может быть использовано для ректальной и вагинальной фи- 5 зиотерапии.

Целью изобретения является повышение точности локализации воздействия за счет концентрации излучения снаружи спирали.

На фиг. 1 изображен излучатель беэ внутреннего стержня (четвертьволновый резонатор); на фиг.2 — излучатель с внутренним стержнем (полувол новый резонатор).

Излучатель содержит спираль .1, выполненную иэ проводника произвольного поперечного сечения (например, медной шины), и винтовую канавку, прорезанную по размеру проводника на поверхности цилиндра 2, изготовленного из диэлектрика с малыми высокочастотными потерями,(например, из фторопласта). Один конец спирали подсоединен к металлическому корпусу

3 и на 2-3 витка от конца соединен с петлей 4 связи, соединенной, в свою очередь, с электродом 5. Электрод 5 образует вместе с металлическим кор пусом 3 коаксиальный тракт. Другой конец спирали 1 не замкнут (в случае четвертьволнового резонатора). Конструкция электрода 5, изображенного на фиг.2, отличается наличием металлического стержня 6, проходящего по

35 оси спирали. Один конец спирали 1 подсоединен к металлическому корпусу

3, другой конец спирали 1 замкнут на металлический стержень 6 (в случае полуволнового резонатора). В качестве замыкающей перемычки применяется металлический диск 7. Снаружи спираль

1 закрывается диэлектрическим колпаком 8 (например, из фторопласта), навинчиваемым на металлический корпус

3. На торце корпуса 3 установлен стандартный коаксиальный ввод 9, соединенный с коаксиальным трактом, образованным электродом 5 и корпусом 3.

Связь с коаксиальным трактом может

50 быть осуществлена либо с помощью пет- ли 4, замыкающей несколько витков спирали 1, как это показано на фиг.1, :либо путем соединения электрода 5 с металлическим стержнем 6, как показано на фиг.2.

Устройство работает следующим образом.

Электромагнитные колебания,фикси" рованной частоты подаютея от генератора (не показан) на коаксиальный ввод 9, далее по коаксиальному тракту, образованному электродом 5 и корпусом 3, через устройство связи (например, петлю 4) — в резонатор, образованный либо спиралью 1, либо спиралью 1 и стержнем 6. Связь между спиралью 1 и генератором выбирается такой, чтобы добротность резонатора беэ внешней нагрузки была не менее пяти. Возбуждаемые в резонаторе электромагнитные колебания частично поглощаются в окружающих резонатор тканях, причем основная часть энергии

5 поглощается на двух третях длины резонатора от его открытого конца (в случае четвертьволнового резонатора) нли на двух третях длины резонатора в средней его части (в случае полуволнового резонатора). Глубина проникновения электромагнитного поля имеет величину порядка двух третей длины резонатора, но не более глубины проникновения поля в ткани тела на рабочей частоте.

Геометрия резонатора (длина 1, шаг h, средний радиус Ь спирали 1, ширина Р и толщина W проводника спи рали 1; радиус d диэлектрического колпака 8) выбирается следующим образом.

Длина резонатора должна быть равна половине или четверти (в зависимости

1 от выбранного типа резонатора) длины замедленной волны

Ъ

Я

2

Четвертьволновый резонатор выбирается тогда, когда нужно получить большую глубину проникновения. Длина замедленной волны 9 выбирается так, чтобы длина резонатора 1 превышала на одну треть длину рабочего участка.

Объясняется это тем, что электрическое поле резонатора распределено по косинусу от конца четвертьволнового резонатора и от середины полуволного л резонатора. На расстоянии две трети от максимума электрическое поле уменьшается вдвое. Такое уменьшение

I можно считать предельным.

Внешний радиус резонатора d выбирается типичным для ректального или вагинального электродов (1-2 см).

Отношение внешнего радиуса d к радиусу Ь спирали 1 находится из ус1266548 (5) С = 0,2 — О,ЗЬ

2 й1

h (4) Составитель О.Левин

Редактор М.Бандура Техред,Л.Олейник Корректор С.Черни

Заказ 5693/4 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое поедприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4

3 ловия получения полной добротности

Q не менее двух. При такой добротности распределеиие энергии вдоль замедляющей системы остается достаточно равномерным. Полагая, что собственная ненагруженная добротность резонатора Q должна быть достаточно .о высокой (не менее 10), а вносимая устройством связи добротность Ч порядка пяти, и учитывая то, что об- 10 ратные величины добротности складываются, получим. уравнение, позволяющее найти добротность Q вносимую наг; . рузкой при установке излучателя в тело: 5

1 1 1 (2)

Он Оп Цсв 4

Подставляя q „= 2, Q „Qо =

10 получим Q „= 5.

Зная длину замедленной волны A и длину волны в свободном пространстве

9, находим замедление

u=-— ll (3)

9) Шаг спирали h находится по известному замедлению и иэ решения дисперсионного уравнения спирали, окруженной снаружи проводящим экраном с радиусом й:

Ширину проводника спирали р пред почтительно выбрать порядка Ь/2 или меньше, а толщину W следует выбирать исходя.из удобства изготовления, но так, чтобы она превышала толщину скин-слоя в меди.

Радиус С металлического стержня 6 следует выбирать в три-пять pas меньше радиуса спирали Ь, т.е.

При таком отношении радиусов влияние стержня 6 на электрическое поле спирали незначительно и его наличие можно не учитывать при Ориентировочном расчете. !

Формула изобретения

Устройство для высокочастотной и сверхвысокочастотной терапии трубчатых органов, содержащее корпус с размещенным в нем излучателем, выполненным в виде резонатора, связанного с коаксиальным питающим кабелем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности локализации воздействия, излучатель выполнен в виде цилиндрической спирали из ленточного проводника, причем корпус соединен с началом спирального излучателя, а коаксиальный ввод — с одним из последующих витков.