ТЕРМОТЕРАПИЯ РАКА Российский патент 2003 года по МПК A61N5/02 

Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к термотерапии рака, в частности к термотерапии рака посредством помещения тела человека в объемной резонатор и нагревания заданной части тела человека.

Уровень техники
Известно множество обычных способов терапии рака, однако эти способы терапии рака не могут обеспечить эффективное нагревание внутренней части тела человека.

Одной из причин этого является то, что в обычных способах терапии используют возбужденные моды для максимального распределения их электрического поля перед помещением тела человека осью тела в центр. В данном случае ось тела означает линию между головой и ногами тела человека. Таким образом, если тело человека помещено в объемный резонатор с такой возбужденной модой, то его заданное предпочтительное распределение электрического поля изменяется, так что требуемую внутреннюю часть тела человека нельзя эффективно нагревать из-за слабой интенсивности электрического поля в зоне внутренней части.

Другой причиной является то, что хотя в обычных способах терапии необходимо использовать электрическую энергию высокой частоты, равной резонансной частоте объемного резонатора, однако резонансная частота объемного резонатора становится неопределенной вследствие больших потерь объемного резонатора при помещении в него тела человека.

Сущность изобретения
Задачей данного изобретения является разработка термотерапии рака, обеспечивающей эффективное нагревание требуемой внутренней части тела человека и тем самым осуществляющей эффективное лечение рака в теле человека температурным воздействием.

Для решения этой задачи термотерапия рака согласно данному изобретению содержит стадии:
создания резонанса электрической энергии с заданной высокой частотой, введенной в объемный резонатор, в продольном направлении объемного резонатора на возбужденной моде с постоянной интенсивностью электрического поля;
помещения тела человека в объемный резонатор, так чтобы ось тела человека совпадала с продольным направлением объемного резонатора;
воздействия резонансной электрической энергией высокой частоты на возбужденной моде на тело человека, при этом нагревают заданную часть тело человека и осуществляют лечение раннего рака в заданной части.

Термотерапия рака согласно данному изобретению использует резонанс в объемном резонаторе электрической энергии высокой частоты, введенной в объемный резонатор на возбужденной моде, с постоянной интенсивностью электрического поля в его продольном направлении, что отличается от указанных выше обычных способов терапии. Затем при указанных условиях в объемный резонатор помещают тело человека, так чтобы ось тела человека совпадала с продольным направлением объемного резонатора.

В этом случае указанная электрическая энергия высокой частоты с постоянной интенсивностью электрического поля воздействует на тело человека в указанных условиях резонанса. Однако когда электрическая энергия высокой частоты вводится в тело человека, то она отражается от одного переднего фронта тела человека из-за различия электрических постоянных тела человека и внутреннего пространства объемного резонатора. Отраженная электрическая энергия высокой частоты снова отражается от другого переднего фронта тела человека, так что электрическая энергия высокой частоты концентрируется на требуемой части тела человека. Отраженные электрические энергии высокой частоты накладываются друг на друга во времени у требуемой части тела человека и тем самым повышается интенсивность электрического поля у требуемой части. В результате можно эффективно нагревать глубокую часть тела человека и тем самым эффективно лечить ранний рак во внутренней части.

Хотя указанная выше обычная термотерапия рака может иметь показатель полного выздоровления лишь 10%, термотерапия рака согласно данному изобретению может повысить показатель полного выздоровления до 50%.

Перечень фигур чертежей
Для лучшего понимания изобретения ниже приводится описание со ссылками на фиг.1-4, на которых изображено:
фиг. 1 - устройство термотерапии рака, предпочтительно используемое для термотерапии рака согласно данному изобретению в изометрической проекции;
фиг. 2 - предпочтительный вариант выполнения термотерапии рака, согласно данному изобретению;
фиг. 3 - другой предпочтительный вариант выполнения термотерапии рака согласно данному изобретению;
фиг. 4 - метод измерения резонансной частоты при термотерапии рака, согласно данному изобретению.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Ниже приводится подробное описание изобретения со ссылками на фигуры.

На фиг. 1 показано устройство термотерапии рака, предпочтительно используемое для термотерапии рака, согласно данному изобретению, в изометрической проекции.

Показанное на фиг. 1 устройство термотерапии рака имеет цилиндрический объемный резонатор 1 и стол 2 для помещения на нем тела 3 человека в резонатор. При этом тело 3 человека для простоты изображено в виде колонны. На верхней стенке объемного резонатора 1 предусмотрена рамочная антенна 5, подключенная через соединитель 6, так что плоскость 5А рамки проходит параллельно продольному направлению объемного резонатора 1.

Соединитель 6 соединен с источником электрической энергии высокой частоты (не изображен) через устройство согласования импедансов (не изображено), и таким образом электрическую энергию высокой частоты вводят от внешнего источника электрической энергии высокой частоты внутрь объемного резонатора 1. Передний край 5В рамочной антенны 5 открыт для возбуждения и резонанса введенной в объемный резонатор 1 электрической энергии высокой частоты. Кроме того, на левом конце резонатора выполнено отверстие 7 для помещения тела 3 человека в объемный резонатор 1 и для его извлечения. Во время лечения тела 3 человека отверстие 7 закрыто соответствующей крышкой.

При термотерапии рака согласно данному изобретению заданную электрическую энергию высокой частоты вводят в объемный резонатор 1 от внешнего источника электрической энергии высокой частоты через соединитель 6 перед помещением тела 3 человека в объемный резонатор 1. Таким образом, введенная электрическая энергия высокой частоты возбуждается рамочной антенной 5 и резонирует на заданной частоте в объемном резонаторе 1. В этом случае, поскольку плоскость 5А рамки рамочной антенны 5 расположена параллельно продольному направлению объемного резонатора 1, то электрическая энергия высокой частоты резонирует на возбужденной моде с постоянной интенсивностью электрического поля вдоль продольного направления объемного резонатора 1, т.е. на возбужденной моде с неизменной интенсивностью электрического поля.

Затем в объемный резонатор 1, внутри которого имеется указанное резонансное состояние, через отверстие 7 помещают тело 3 человека на стол 2, так чтобы ось 4 его тела совпадала с продольной осью объемного резонатора 1. В этом случае на тело 3 человека воздействует электрическая энергия новой резонансной частоты с постоянной интенсивностью электрического поля. Из-за различия электрических постоянных тела 3 человека и внутреннего пространства объемного резонатора 1 электрическая энергия высокой частоты на указанной возбужденной моде отражается от переднего фронта тела 3 человека.

Отраженная электрическая энергия высокой частоты снова отражается от другого переднего фронта тела 3 человека и концентрируется, например, на заданной части 3А тела 3 человека. Отраженные электрические энергии высокой частоты накладываются друг на друга во времени на заданной части и тем самым увеличивается интенсивность электрического поля на заданной части. В результате заданная часть 3А может быть эффективно глубоко нагрета и можно эффективно лечить ранний рак в заданной части.

Однако при термотерапии рака согласно данному изобретению с использованием устройства, показанного на фиг.1, часть тела 3 человека, расположенная вблизи рамочной антенны 5, может эффективно нагреваться, а дальние части тела 3 человека не могут эффективно нагреваться, поскольку эффективность нагревания уменьшается у отдаленной части тела человека, так что отдаленная часть не может быть нагрета до заданной температуры.

В этом случае предпочтительно предусмотреть дополнительную рамочную антенну на нижней стенке объемного резонатора 1, для того чтобы разместить тело 3 человека между рамочными антеннами 5. Затем соответствующую высокую частоту подают на рамочные антенны 5, при этом дополнительная антенна излучает в противофазе. В результате эффективность нагревания от двух рамочных антенн складывается, так что тело человека можно эффективно нагревать в его поперечном сечении.

В этом случае центр поперечного сечения тела человека будет нагреваться максимально, так что можно эффективно лечить ранний рак в центре.

Если предусмотрена дополнительная антенна, направление рамки которой противоположно направлению рамочной антенны 5, то к дополнительной антенне и рамочной антенне 5 подводят соответствующие электрические энергии высокой частоты в фазе для обеспечения указанной выше эффективности нагревания.

Кроме того, если в объемном резонаторе предусмотрено три или более рамочных антенн и если соответствующим образом управлять интенсивностями и фазами электрических энергий высокой частоты, подаваемых на рамочные антенны, то можно эффективно нагревать любые части тела человека.

Хотя рамочная антенна может иметь любую длину, предпочтительно чтобы она составляла одну четверть длины волны электрической энергии высокой частоты, вводимой в объемный резонатор. В результате можно эффективно возбуждать и вводить в резонанс электрическую энергию высокой частоты.

Кроме того, хотя показанная на фиг.1 рамочная антенна 5 имеет в плоскости 5А по существу круглую форму, предпочтительно чтобы она имела удлиненную в продольном направлении эллиптическую или прямоугольную форму.

На фиг.2 показана иллюстрация предпочтительного варианта выполнения термотерапия рака согласно данному изобретению.

В указанной выше термотерапии рака согласно данному изобретению части тела человека, которые не должны нагреваться, такие как голова или ноги, могут нагреваться. В этом случае предпочтительно закрыть части, которые не должны нагреваться, трубчатыми металлическими элементами 12, как показано на фиг. 2. Поскольку резонансная высокая частота не проникает внутрь металлических элементов, то части, закрытые металлическими элементами, не могут нагреваться.

Кроме того, поверхность дна одного из металлических элементов закрыта металлической пластиной 13, как показано на фиг.2. В этом случае еще более эффективно предотвращается проникновение электрической энергии высокой частоты внутрь металлических элементов 12.

Металлические элементы 12 не всегда имеют показанную на фиг.2 трубчатую форму и могут иметь любую форму в соответствии с формами тела человека.

На фиг.3 показан другой предпочтительный вариант выполнения термотерапии рака, согласно данному изобретению. Одинаковые с фиг.1 части обозначены теми же позициями.

Резонансная частота объемного резонатора 1 изменяется в зависимости от размера и формы тела человека. Однако с учетом зависимости от частоты внешнего источника электрической энергии высокой частоты, длины кабеля и устройства согласования импедансов желательно, чтобы объемный резонатор 1 имел постоянную резонансную частоту. Для этого, как показано на фиг.3, в заданном месте в объемном резонаторе 1 установлен элемент 14 управления резонансной частотой, для обеспечения постоянной резонансной частоты резонатора.

А именно указанный непрерывный процесс выполняют с регулированием размера, длины, материала и положения элемента 14 управления резонансной частотой. Элемент 14 управления резонансной частотой может быть расположен не только на столе 2 для размещения тела человека, но также на возвышении, расположенном в заданном месте внутри объемного резонатора 1.

Элемент 14 управления резонансной частотой может быть выполнен из металлического материала, такого как Сu, Al, Fe, керамического материала, диэлектрического материала, такого как Ti или масло, и в виде макета, эквивалентного телу человека, такого как ТХ151, межфазной жидкости и воды. Таким образом, за счет изготовления элемента 14 управления резонансной частотой из подходящего материала можно управлять резонансной частотой объемного резонатора.

В случае применения трубчатого металлического элемента, показанного на фиг. 2, резонансную частоту объемного резонатора можно удерживать постоянной посредством регулирования диаметра, длины и положения в резонаторе металлического элемента.

Ниже приводится описание метода измерения резонансной частоты при термотерапии рака согласно данному изобретению. На фиг.4 показана схема выполнения метода измерения.

При эффективном нагревании заданной части тела человека в процессе термотерапии рака согласно данному изобретению резонансная электрическая энергия высокой частоты сильно поглощается телом человека, что приводит к сильному уменьшению величины добротности Q объемного резонатора. В результате резонансную частоту объемного резонатора нельзя измерять на основе его частотной резонансной характеристики.

В этом случае, как показано на фиг.4, на правом конце объемного резонатора 1 предусмотрена антенна 15 возбуждения дополнительно к рамочной антенне 5, так чтобы плоскость ее рамки была перпендикулярна рамочной антенне 5, а на нижней стенке объемного резонатора 1 предусмотрена приемная антенна 16. Затем в объемный резонатор 1 подают электрическую энергию высокой частоты из генератора электрической энергии переменной высокой частоты через антенну 15 возбуждения. В этом случае подаваемая электрическая энергия высокой частоты резонирует в объемном резонаторе 1 без поглощения в теле 3 человека. Таким образом, электрическая энергия высокой частоты принимается приемной антенной 16 и резонансную частоту объемного резонатора 1 можно измерять как частоту максимального принятого сигнала.

На фиг.4 антенна возбуждения расположена на правом конце объемного резонатора 1, так что плоскость ее рамки перпендикулярна рамочной антенне, а приемная антенна расположена на нижней стенке объемного резонатора. Однако приемная антенна может быть предусмотрена на правом конце, а антенна возбуждения - на нижней стенке, так чтобы плоскость ее рамки была перпендикулярна рамочной антенне, только если подаваемая электрическая энергия высокой частоты резонирует в объемном резонаторе за счет условий резонанса в нем. Кроме того, антенна возбуждения и приемная антенна могут быть предусмотрены соответственно на левом конце и на правом конце объемного резонатора, так чтобы их плоскости рамок были перпендикулярны рамочной антенне.

Хотя данное изобретение подробно описано применительно к указанному выше примеру выполнения, данное изобретение не ограничивается указанными примерами и возможны самые различные вариации и модификации без выхода из объема данного изобретения.

Например, хотя в приведенном выше варианте выполнения используется цилиндрический объемный резонатор, можно использовать также эллиптический объемный резонатор, квадратный объемный резонатор или многогранный объемный резонатор.

В термотерапии рака согласно данному изобретению заданную часть тела человека можно эффективно глубоко прогревать и тем самым эффективно осуществлять лечение рака нагреванием.

Изобретение относится к медицине, а именно к способам терапии рака нагреванием внутренней части тела человека. Электрическую энергию с заданной высокой частотой, введенную в резонатор, приводят в резонанс в продольном направлении объемного резонатора на возбужденной моде с постоянной интенсивностью электрического поля в продольном направлении объемного резонатора. Затем тело человека помещают на стол в объемном резонаторе, так чтобы ось тела человека соответствовала продольному направлению объемного резонатора. Затем электрической энергией с резонансной высокой частотой воздействуют на тело человека. Изобретение позволяет более эффективно проводить гипертермию при точной локализации воздействия на избранную часть тела человека. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Термотерапия рака, содержащая стадии: создания резонанса электрической энергии с заданной высокой частотой, введенной в объемный резонатор, в продольном направлении объемного резонатора на возбужденной моде с постоянной интенсивностью электрического поля, помещения тела человека в объемный резонатор, так чтобы ось тела человека совпадала с продольным направлением объемного резонатора, и воздействия резонансной электрической энергией высокой частоты на возбужденной моде на тело человека, при этом нагревают заданную часть тела человека и осуществляют лечение раннего рака в заданной части. 2. Терапия рака по п. 1, при которой электрическая энергия высокой частоты приводится в резонанс в продольном направлении объемного резонатора с помощью рамочной антенны, плоскость рамки которой параллельна продольному направлению объемного резонатора. 3. Термотерапия рака по п. 1, при которой нагревают тело человека, так что центр поперечного сечения тела человека может иметь максимальную температуру, с помощью соответствующих электрических энергий высокой частоты, подаваемых в противофазе на две рамочные антенны с одинаково направленными рамками, при условии, что тело человека расположено между ними, а плоскости их рамок параллельны продольному направлению объемного резонатора. 4. Термотерапия рака по п. 1, при которой нагревают тело человека, так что центр поперечного сечения тела человека может иметь максимальную температуру, с помощью соответствующих электрических энергий высокой частоты, подаваемых в фазе на две рамочные антенны, направленные противоположно друг другу, при условии, что тело человека расположено между ними, а плоскости их рамок параллельны продольному направлению объемного резонатора. 5. Терапия рака по п. 1, при которой нагревают любую часть тела человека посредством управления интенсивностями и фазами соответствующих электрических энергий высокой частоты, подаваемых на множество антенн, расположенных так, чтобы они могли окружать тело человека, а плоскости их рамок были параллельны продольному направлению объемного резонатора. 6. Термотерапия рака по любому из пп. 2-5, при которой рамочная антенна имеет длину, равную одной четверти длины волны электрической энергии высокой частоты. 7. Термотерапия рака по любому из пп. 2-6, при которой рамочная антенна имеет удлиненную в продольном направлении в плоскости эллиптическую или прямоугольную рамку. 8. Термотерапия рака по любому из пп. 1-7, при которой заданную часть тела человека закрывают цилиндрическим металлическим элементом и тем самым нагревают данную часть тела человека за исключением заданной части тела человека. 9. Термотерапия рака по п. 8, при которой поверхность дна цилиндрического металлического элемента закрыта металлической пластиной. 10. Термотерапия рака по любому из п. 8 или 9, при которой резонансную частоту объемного резонатора регулируют посредством управления диаметром, длиной и положением в объемном резонаторе цилиндрического металлического элемента. 11. Термотерапия рака по п. 1, при которой резонансную частоту объемного резонатора регулируют с помощью элемента управления резонансной частотой, предусмотренного в заданном положении внутри объемного резонатора. 12. Термотерапия рака по п. 11, при которой элемент управления резонансной частотой выполнен из металлического материала, керамического материала или в виде макета, эквивалентного телу человека. 13. Термотерапия рака по любому из пп. 1-12, при которой резонансную частоту объемного резонатора измеряют с помощью пары антенн, а именно антенны возбуждения и приемной антенны. 14. Термотерапия рака по п. 13, при которой предусмотрена по меньшей мере одна антенна возбуждения и приемная антенна, так что плоскости их рамок перпендикулярны плоскости рамочной антенны.