Излучатель для микроволновой терапии полостных органов

 

Изобретение относится к микроволновой терапии при новообразованиях в полостных органах. Цель изобретения - повышение локализации воздействия при одновременном согласовании характеристик. Устройство состоит из экрана 1 с продольной щелью 2 и направляющими пазами 7, возбудителя 3, диэлектрической втулки 5 с металлизированным выступом 6 и тонкостенного диэлектрического корпуса 10. Поворачивая стержень 4, меняют шаг спирали, при этом одновременно выступом 6 перекрывая часть продольной щели 2. Регулирование шага спирали и длины щели обеспечивает повышение локализации излучения при работе в средах с различной диэлектрической проницаемостью. 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для микроволновой терапии полостных органов при наличии опухоли методом гипертермии.

Цель изобретения повышение локализации воздействия при одновременном согласовании характеристик.

На чертеже представлена конструкция излучателя.

Излучатель для микроволновой терапии содержит экран 1 с продольной щелью 2, возбудитель 3, выполненный в виде спирали, размещенной на диэлектрическом стержне 4, диэлектрическую втулку 5 с металлизированным выступом 6, направляющие пазы 7, внутренний проводник 8 коаксиального разъема 9 для подключения к фидеру, тонкостенный диэлектрический корпус 10. Диэлектрический стержень 4, установленный внутри экрана 1 вдоль его продольной оси, выполнен с возможностью вращения. На стержне 4 размещена спираль 3, длина которой в развернутом виде l_c λ/2, где λ средняя рабочая длина волны (λ 12-30 см). Стержень 4 выполнен из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε_ст << ε _т (ε_т диэлектрическая проницаемость биологической ткани ≈5 + 50). В направляющих пазах 7 свободно перемещается втулка 5, жестко соединенная с концом спирали 3. К другому концу спирали 3 подключен внутренний проводник 8 коаксиального разъема 9. В экране 1, подключенном ко второму проводнику разъема 9, прорезана продольная щель 2, длина ко- тоpой l_щ где ε_тmin минимальное значение ε_т. Для обеспечения совместимости устройства со средой, описанная система помещена в тонкостенный корпус 10, выполненный из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ε ≈ ε_т.

Устройство работает следующим образом.

Излучатель помещают в полость биологического объекта и производят настройку его до получения соотношения l_c= l , где ε_т диэлектрическая проницаемость биологической ткани исследуемого объекта. Для этого на вход излучателя подключают измеритель и путем плавной регулировки шага спирали и длины щели (плавно поворачивая стержень 4 вокруг своей оси) добиваются уменьшения сигнала на входе излучателя до минимума. Добившись согласования, к излучателю подключают аппаратуру, настроенную на режим приема. Излучатель медленно вращают вокруг продольной оси. Получение превышения сигнала, принятого в одном из направлений, свидетельствует о нахождении локального источника повышенной температуры и может быть идентифицировано, как наличие в этом направлении опухоли. После обнаружения опухоли аппаратура, подключенная к излучателю, настраивается на режим излучения, и проводится активное лечение опухоли методом гипертермии. При этом достигается четкая локализация и высокая эффективность облучения опухоли за счет того, что в предлагаемом устройстве обеспечивается возможность регулирования параметров излучателя, а следовательно, энергии излучения в зависимости от диэлектрической проницаемости среды. Длина спирали в развернутом виде l_c= , (2) где λ средняя рабочая длина волны. Длина щели l_щ= , (3) где ε_т диэлектрическая проницаемость среды, в которую помещается излучатель.

Из (2) и (3) следует l_c=l. (4) При этом необходимо выполнение условий: l_c n ^. l_в, (5) l_щ n ^. t, (6) где n число витков спирали; t шаг спирали;
l_в длина одного витка, равная
l_в=, (7) где D диаметр витка.

Из решения (5) и (6) с учетом (7), (4) и (5) следует
=. (8)
Отсюда
t . (9)
Например, при D 2,85 мм и ε_т 35, t 1,5 мм; при ε_т 19, t 2,1 мм. Выполнение условий (5) и (6) осуществляется устройством для регулирования шага спирали и длины щели. В конкретном варианте исполнения указанное устройство состоит из диэлектрического стержня 4 и жестко связанной со спиралью втулки 5, свободно перемещающейся в направляющих пазах 7. В результате поворота стержня 4 меняется шаг спирали и одновременно подвижная втулка 5, перемещаясь в направляющих пазах 7, перекрывает металлизированным выступом 6 часть продольной щели 2 экрана 1.

Регулирование шага спирали и длины щели обеспечивает повышение локализации излучения при работе излучателя в средах с различной диэлектрической проницаемостью.

Кроме того, благодаря направленному действию излучателя увеличивается терапевтический эффект как при диагностике, так и при лечении злокачественных опухолей. При диагностике уменьшается время определения локализации опухоли, а при лечении ее уменьшается время сеанса гипертомии.

Формула изобретения

ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ МИКРОВОЛНОВОЙ ТЕРАПИИ ПОЛОСТНЫХ ОРГАНОВ, содержащий диэлектрический корпус с установленным внутри излучателем в виде спирали, отличающийся тем, что, с целью повышения локализации воздействия при одновременном согласовании характеристик, внутри корпуса установлен экран с щелью, продольная ось которой параллельна оси излучателя, корпус выполнен с расположенными внутри направляющими пазами, внутри спирали соосно установлен диэлектрический стержень с втулкой, установленной с возможностью перемещения вдоль оси стержня по направляющим пазам при его повороте, причем втулка жестко связана с концом спирали и имеет металлизацию в месте контакта с щелью.

РИСУНКИ

Рисунок 1