Устройство для гипертермии

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в онкологии при лечении злокачественных новообразований внутренних органов человека. Цель изобретения - повышение точности поддержания температуры больного органа и предотвращения его перегрева при лечении . Цель достигается за счет того, что в устройство, содержащее кольцевую антенную решетку 1, к входу которой подключен / выход генератора 9 СВЧ-колебаний, а к выходу - радиометрический приемник 4 с индикатором 6 температуры, введены вторая кольцевая антенна решетка 2, в которую помещен фантом 3 органа человека с диэлектрическими параметрами, идентичными диэлектрическим параметрам больного органа , второй радиометрический приемник 6, схема 7 сравнения и широтно-импульсный модулятор 8. При этом выходы обоих радиометрических приемников 4, 5 соединены с входами схемы 7 сравнения, а выход схемы 7 сравнения через широтно-импульсный модулятор 8 соединен с модулирующим входом генератора 9 СВЧ-колебаний. Благодаря наличию в устройстве обратной связи по температуре, а также источника опорного сигнала (фантом 3 - антенная решетка 2 - радиометр 5) обеспечивается высокая точность поддержания температуры больного органа и надежное предотвращение возможного перегрева его в процессе лечения. 1 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 61 и 1/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677094/14 (22) 11,04,89 (46) 23,09.91, Бюл. N 35 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А. Ф. Чаплин, В. В, Гоблик, Б. Е. Рыцарь и К. С, Семенистый (53) 615.475(088.8) (56) Девятков Н. Д. и др. Аппаратура для гипертермии. — Электронная промышленность, 1985, ¹ 1, с, 65-72. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИПЕРТЕРМИИ (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в онкологии при лечении злокачественных новообразований внутренних органов человека.

Цель изобретения — повышение точности поддержания температуры больного органа и предотвращения его перегрева при лечении. Цель достигается за счет того, что в устройство, содержащее кольцевую антенную решетку 1, к входу которой подключен

„„. Ж„„1678390 А1 выход генератора 9 СВЧ-колебаний, а к выходу — радиометрический приемник 4 с индикатором 6 температуры, введены вторая кольцевая антенна решетка 2, в которую помещен фантом 3 органа человека с диэлектрическими параметрами, идентичными диэлектрическим параметрам больного органа, второй радиометрический приемник 6, схема 7 сравнения и широтно-импульсный модулятор 8. При этом выходы обоих радиометрических приемников 4, 5 соединены с входами схемы 7 сравнения, а выход схемы

7 сравнения через широтно-импульсный модулятор 8 соединен с модулирующим входом генератора 9 СВЧ-колебаний.

Благодаря наличию в устройстве обратной связи по температуре, а также источника опорного сигнала (фантом 3 — антенная решетка 2 — радиометр 5) обеспечивается высокая точность поддержания температуры больного органа и надежное предотвращение возможного перегрева его в процессе лечения, 1 ил.

1678390

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в онкологии при лечении злокачественных новообразований внутренних органов человека.

Целью изобретения является повышение точности поддержания заданной температуры больного органа и предотвращение перегрева его при лечении.

Нэ чертеже представлена схема устройства для гипертермии.

Устройство содержит две кольцевые антенные решетки 1 и 2, фантом 3 человеческого тела или органа, подлежащего лечению, два радиометрических приемника 4 и 5, индикатор б температуры тела, схему 7 сравнения, широтно-импульсный модулятор 8 и генератор 9 СВЧ-колебаний.

Выходы кольцевых антенных решеток 1 и 2 подключены к радиометрическим приемникам 4 и 5. Фантом 3 человеческого тела или органа, подлежащего лечению, помещен в кольцевую антенную решетку 2. Выходы радиометрических приемников 4 и 5 соединены с выходами схемы 7 сравнения, выход которой через широтно-импульсный модулятор 8 подключен к модулирующему входу генератора 9 СВЧ-колебаний.

Выход генератора 9СВЧ-колебаний подключен к входу первой кольцевой решетки 1. Для измерения температуры больного органа в процессе гипертермии к выходу радиометрического приемника 4 подключен индикатор 6 температуры.

Температура фантома 3, расположенного в кольцевой антенной решетке 2, поддерживается стабильной на определенном уровне (например, 42 С), достаточном для лечения клеток больного органа, при помощи постороннего термостатирующего уст-, ройства или нагревателя. При этом указанная температура должна поддерживаться не в полном обьеме фантома 3, а только в той его части, где находится фокус электромагнитного поля кольцевой антенной решетки 2.

В устройстве фантом 3, антенная решетка 2 и радиометр 5 играет роль источника опорного сигнала (опорной температуры),.по отношению к которому поддерживается температура в заданной области больного органа.

Устройство работает следующим образом.

В кольцевую решетку 1 помещают и фокусируют электромагнитное излучение генератора 9 СВЧ-колебаний в области тела человека или его органа, подлежащего гипертермии. Одновременно в кольцевую антенную решетку 2 помещают фантом 3 тела человека или его органа, диэлектрические

30 параметры которого в обьеме области нагрева в точности повторяют аналогичные параметры больного органа, подлежащего лечению.

Генератор 9 СВЧ-колебаний работает в импульсном режиме, излучения порциями электромагнитную энергию, которая фокусируется и выделяется в определенном объеме тела человека. Длительность радиоимпульсов генератора 9 определяется широтно-импульсным модулятором 8 и зависит от разности температур фантома 3 и больного органа.

В паузах между радиоимпульсами кольцевые антенные решетки 1 и 2 принимают тепловое излучение в дециметровом диапазоне волн, исходящее из фантома 3 и больного органа, которое поступает на входы радиометрических приемников 4 и 5, В приемниках сигналы, поступающие из антенн 1 и 2, усиливаются, детектируются и в виде напряжения постоянного тока, пропорционального контролируемой температуре, поступают на входы схемы 7 сравнения, Одновременно выходной сигнал первоm радиометрического приемника 4 подается на индикатор 6 температуры, который фиксирует температуру области тела человека, в которой создана гипертермия. При равенстве выходных напряжений обоих приемников 4 и 5 на выходе схемы 7 сравнения напряжение равно нулю и не влияет на длительность выходных импульсов широтно-импульсного модулятора 8.

Если напряжение на выходе радиометрического приемника 4 больше напряжения на выходе приемника 5. на выходе схемы 7 сравнения образуется напряжение отрицательной полярности, пропорциональное разности температур органа человека и фантома 3, поступающее на выход модулятора 8. При этом ширина выходных импульсов модулятора 8 уменьшается, что приводит к снижению интенсивности нагрева тела человека и снижению температуры больного органа до температуры фантома 3.

Аналогично, если температура фантома

3 превышает температуру органа, подлежащего лечению, напряжение на выходе радиометрического приемника 5 превышает напряжение приемника 4. При этом на выходе схемы 7 сравнения появляется напряжение положительной полярности, что приводит к увеличению длительности выходных импульсов модулятора 8, повышению интенсивности нагрева больного органа и повышению его температуры до температуры фантома 3.

Материалом фантома может служить, например, пластилин, глицерин, вода и тому

1678390

Формула изобретения

Устройство для гипертермии, содержащее первую кольцевую антенную решетку, к выходу которой подключен выход генератора СВЧ-колебаний, а выход соединен с первым радиометрическим приемником и индикатором температуры, о т л и ч а ю щ еСоставитель А.Рыжих

Техред М.Моргентал

Корректор М.Кучерявая

Редактор И,Шулла

Заказ 3161 Тираж 431 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, ул,Гагарина, 101 подобные материалы, по диэлектрическим свойствам близкие к аналогичным свойствам конкретного больного органа.

Таким образом, температура области человеческого тела или органа благодаря действию цепи следящей обратной связи поддерживается равной заданной температуре фантома, е с я тем, что, с целью повышения точности поддержания заданной температуры больного органа и предотвращения перегрева его при лечении, в него введены вто5 рая кольцевая антенная решетка, в которую помещен фантом органа человека с диэлектрическими параметрами„идентичными диэлектрическим параметрам больного органа, второй радиометрический прием10 ник, схема сравнения и широтно-импульсный модулятор, при этом выходы обоих радиометрических приемников соединены с входами схемы сравнения, а выход схемы сравнения через широтно-импульсный мо15 дулятор подключен к модулирующему входу генератора СВЧ-колебаний.