Устройство для свч-исследований

 

Устройство для СВЧ-исследований содержит последовательно соединенные задающий генератор 1 СВЧ-энергии, управляемый усилитель 2 высокой частоты, управляющий вход которого соединен с генератором 3 модулирующего сигнала, аттенюатор (А) 4, направленный ответвитель (НО) 5, передающая 6 и приемная 7 антенны, блок 8 линейной обработки сигнала, амплитудный детектор (АД) 9, фильтр нижних частот (ФНЧ) 10, выход которого соединен с управляющим входом А 4, а второй выход НО 5 соединен с последовательно соединенными АД 11, ФНЧ 12 и блоком 13 регистрации. Цель изобретения - сокращение дозы нежелательного воздействия при СВЧ - физиологических исследованиях путем повышения быстродействия и адаптивной регулировки излучаемой в организм СВЧ-энергии. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1607773 А1 (19) П 4) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4449911/30-14 (22) 26.05.88 (46) 23.11.90. Бюл. М 43 (72) Ю.А.Куликов, А.М.Жеребятьев, А.В.3олотухин и Ю.В.Заплетин (53) 615.088(088.8) (56) Патент США ЗФ3483860, кл. А61 В6/00, 16.12.69, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЧ-ИССЛЕДОВАНИЙ (57) Устройство для СВЧ-исследований содержит последовательно соединенные задающий генератор 1 С ВЧ-энергии, управляемый усилитель 2 высокой частоты, управляющий вход которого соединен с гетя)5 А 61 В 5/04, 5/08, 5/05

k нератором 3 модулирующего сигнала, аттенюатор {А) 4, направленный ответвител ь (НО)5, передающая 6 и приемная 7 антенны, блок 8 линейной обработки сигнала, амплитудный детектор (АД) 9, фильтр нижних частот (ФНЧ) 10, выход которого соединен с управляющим входом А 4, а второй выход

Н0 5 соединен с последовательно соединенным АД 11, ФНЧ 12 и блоком 13 регистрации. Цель изобретения — сокращение дозы нежелательного воздействия при

СВЧ-физиологических исследованиях путем повышения быстродействия и адаптивной регулировки излучаемой в организм

СВЧ-энергии. 2 ил.

1607773

Изобретение относится к области медицины, а именно к области медицинской диагностической техники, и может быть использовано для неинвазивного излучения фазовой структуры сердечного цикла в кли- 5 нической, физиологической, спортивной и . авиакосмической медицине, Цель изобретения — сокращение дозы нежелательного воздействия при СВЧ-физиологических исследованиях путем повы- 10 шения быстродействия и адаптивной регулировки излучаемой в организм СВЧэнергии.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные 15 диаграммы.

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1 СВЧэнергии, управляемый усилитель 2 высокой частоты, управляющий вход которого соеди- 20 нен с выходом модулирующего генератора

3, аттенюатор 4, направленный ответвитель

5, передающую 6 и приемную 7 антенны, блок 8 линейной обработки сигнала, первый амплитудный детектор. 9 (АД), первый 25 фильтр 10 нижних частот (ФНЧ), выход которого подключен к второму входу аттенюатора 4, второй выход ответвителя 5 соединен с последовательно соединенными вторым АД 11, вторым ФНЧ 12 и блоком 13 30 регистрации.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с задающего генератора 1 СВЧэнергии, промодулированный в усилителе 2 35 сигналом генератора 3 проходит через управляемый аггенюатор 4 и излучается антенной 6. Модуляция в усилителе 2 низкочастотным (10-200 КГц) сигналом используется в связи с тем, что спектр частот 40 исследуемых процессов и приемнике занимает полосу частот 0,1-20 Гц и его усиление при малых уровнях сигналов целесообразно производить с использованием поднесущей, роль которой выполняет выходной сиг- 45 нал модулирующего генератора 3.

Промодулированный по амплитуде в соответствии с деятельностью исследуемых органов сигнал принимается антенной 7 и постУпает на вхоД блока 8 линейной абра- 50 ботки, Далее принятый сигнал детектируется АД 9. Отфильтрованная ФНЧ 10 низкочастотная составляющая подается на управляющий вход аттенюатора 4. Регулировка затухания при этом проводится по 55 принципу отрицательной обратной связи, т.е. чем больше напряжение на выходе АД

9, тем больше затухание аттенюатора 4 и тем меньше уровень мощности, излучаемой антенной 6 на пациента, Скорость регулирования этой мощности определяется полосой

ФНЧ 10 и выбирается существенно большей, чем скорость анализируемых характеристик пациента (реально полоса пропускания ФНЧ 1 — 10 кГц). При этом частота модулирующего генератора 3 комод ) Ж

ФНЧ 10 для ФНЧ 10 с полосой 10 кГц частота 1 од >100 КГц.

Таким образом, в соответствии с изменением затухания в анализируемых органах пациента в процессе циклов их деятельности с запаздыванием 0,1 — 1 мс будет изменяться мощность, излучаемая антенной 6 на пациента, т.е. выходной уровень детектора

11, на который ответвляется в ответвителе 5 часть излучаемой мощности, будет пропорционален величине затухания между приемной 7 и передающей 6 антеннами. С ФНЧ 12 выделенный полезный сигнал подается на регистратор 13, Уменьшение излучаемой мощности начинается при достижении антенной 7 уровня чувствительности приемной части устройства, включающей в себя блок 8, АД 9, ФНЧ 10, и далее уровень мощности в антенне 6 меняется, отражая изменение затухания в исследуемом объекте, но при этом остается минимально-достаточным для создания в приемной части устройства сигнала, соответствующего уровню чувствительности. Высокая скорость регулирования практически сводит на"нет время, в течение которого может быть превышена минимальная мощность излучения.

Пример . Пусть данное устройство используется для анализа сердечной деятельности человека. Максимальная частота исследуемых процессов при этом составляет 20 — 30 Гц. В соответствии с этим полосы °

ФНЧ 10 и ФНЧ 12 выбираются равными 10 кГц, Коэффициент передачи выберем равным K> = 1000. Для обеспечения устойчивости полоса частот Л f Ф НЧ 10 должна быть. >г: Xï я 3 50кГц;

1 1

2 10 10 гФНЧ10 — — 100мкс ) 20мкс

1 1

10Гц 50кГц т,е. условие устойчивости выполнено.

Здесь

1 эад = тсреды + тпрм .

При размерах объекта (передне-заднего диаметра грудной клетки пациента) 50 см и г 50 — время прохождения радиоволны через объект

1607773

Формула изобретения 15

Составитель А.Дмитриева

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор Л.Гратилло

Заказ 3573 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101 при полосе тракта 100 МГц, составляет 4 10 нс.

Сокращение времени подготовки прибора под конкретные характеристики "Объекта" приводит к сокращению дозы 5 нежелательного воздействия СВЧ-мощности на организм. В устройстве благодаря съему информации с передатчика, управляемого с выхода приемника, эта доза не только сокращается, но и минимизируется — 10 устанавливается минимально необходимая для нормальной работы приемника мощность передатчика.

Устройство для СВЧ-исследований, содержащее блок регистрации, последовательно соединенные задающий генератор, управляемый усилитель высокой частоты, 20 управляющий вход которого соединен с выходом модулирующего генератора, аттенюатор, направленный ответвитель, передающую и приемную антенны, блок линейной обработки сигнала, первый амплитудный детектор, первый фильтр нижних частот, отличающееся тем,что,cöåëüþ сокращения дозы нежелательного воздействия при СВЧ-физиологических исследованиях путем повышения быстродействия и. адаптивной регулировки излучаемой в организм СВЧ-энергии, в него введены второй фильтр нижних частот, второй амплитудный детектор, выход которого через второй фильтр нижних частот подключен к входу блока регистрации, а выход соединен непосредственно с вторым выходом направленного ответвителя, а выход RBpBolo фильтра нижних частот подключен к управляющему входу an.енюатора.