ИЗЛУЧАТЕЛЬ Российский патент 2015 года по МПК A61N5/06 

Изобретение относится к области медицины и биологии, в частности к устройствам для генерирования сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, и может быть использовано для разрушения и капсулизации опухолевых клеток.

Известен излучатель аппарата для микроволновой терапии (1), содержащий цилиндрический волновод, возбуждающий штырь, четвертьволновый трансформатор, крышку.

Это устройство не создает излучения, вызывающего разрушение и капсулизацию опухолевых клеток.

Известен аппарат для нетепловой КВЧ-терапии (2), содержащий КВЧ-генераторы, волноводные тракты, рупорные облучатели.

Этот аппарат не вызывает разрушение и капсулизацию опухолевых клеток.

Известно устройство для СВЧ-терапии (3), содержащее транзисторы, конденсаторы, резисторы, проводник, замкнутый контур, ферритовые кольца, конусообразное излучающее устройство.

Это устройство генерирует излучение, имеющее недостаточно большую зону воздействия, ограниченную площадью конусообразного излучающего устройства. Наличие одного излучающего элемента создает незначительную плотность электромагнитного поля в зоне воздействия.

Наиболее близким по технической сущности является излучатель (4), содержащий конусообразный отражатель, внутри которого размещены проводники и замкнутые контуры, проходящие через ферритовые кольца, оси проводников расположены в одной плоскости.

Данный излучатель имеет ограниченную зону воздействия, низкую плотность электромагнитного поля в зоне воздействия, а также большие размеры. Площадь зоны воздействия излучателя ограничена размерами конусообразного отражателя. Излучающие элементы размещены внутри конусообразного отражателя, поэтому отражатель имеет значительные линейные размеры. В объеме конусообразного отражателя на одной плоскости можно разместить ограниченное количество излучающих элементов. Поэтому в зоне воздействия нельзя создать электромагнитное излучение большой плотности.

Технический результат, достигаемый в заявленном изобретении, заключается в получении излучения, имеющего более высокую плотность электромагнитного поля на большей зоне воздействия, а также достигается уменьшение размеров отражателя. Кроме того, высокая плотность электромагнитного поля более равномерно формируется по большей площади воздействия на объект.

Указанный технический результат достигается тем, что излучатель, состоящий из отражателя, проводников и замкнутых контуров, проходящих через ферритовые кольца, причем средние точки и концы проводников соединены с выводами излучателя, а также оси проводников расположены в одной плоскости, согласно изобретению имеет отражатель, выполненный в форме плоскости с выемками цилиндрообразной формы, проводники и средние точки, соединенные с выводами излучателя, и замкнутые контуры, проходящие через ферритовые кольца, размещены параллельно над всей плоскостью отражателя на расстоянии от радиуса выемки цилиндрообразной формы до половины радиуса выемки цилиндрообразной формы.

Изобретение поясняется чертежом.

На чертеже проиллюстрировано выполнение излучателя, имеющего отражатель с выемками цилиндрообразной формы.

Устройство содержит плоский отражатель 1, выемки цилиндрообразной формы 2, выводы для подключения к автогенератору 3, 4, 5, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 33, 34, 35, 36, 37, 38, проводники 6, 11, 14, 24, 29, 32, замкнутые контуры 7, 9, 12, 25, 27, 30, ферритовые кольца 8, 10, 13, 26, 28, 31.

Устройство реализовано следующим образом.

Излучатель выводами 3, 4, 5, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 33, 34, 35, 36, 37, 38 подключается к автогенераторам, имеющим три выхода и генерирующим колебания поочередно на двух выходах 3, 5, 15, 17, 18, 20, 21, 23, 33, 35, 36, 38 по отношению к среднему выходу 4, 16, 19, 22, 34, 37.

Автогенераторы могут использоваться любого типа, генерирующие импульсы с крутыми передними фронтами.

Импульсы напряжения с автогенераторов поступают поочередно на входы 3, 5, 15, 17, 18, 20, 21, 23, 33, 35, 36, 38. Импульсы, распространяясь по проводникам 6, 11, 14, 24, 29, 32, взаимодействуют с ферритовыми кольцами 8, 10, 13, 26, 28, 31 и с замкнутыми контурами 7, 9, 12, 25, 27, 30.

Часть энергии импульсов отражается от ферритовых колец 8, 10, 13, 26, 28, 31, часть проходит далее по проводникам 6, 11, 14, 24, 29, 32, часть поступает в замкнутые контуры 7, 9, 12, 25, 27, 30, часть энергии достигает плоского отражателя 1 с выемками в цилиндрообразной формы 2, часть энергии теряется.

При прохождении импульсов тока по проводникам 6, 11, 14, 24, 29, 32 в пространстве вокруг них возникает электромагнитное поле, которое вызывает появление тока в кольцах проводников 7, 9, 12, 25, 27, 30. Импульсы тока в кольцах проводников 7, 9, 12, 25, 27, 30 вызовут появление вокруг них электромагнитного поля, которое также будет взаимодействовать с проводниками 6, 11, 14, 24, 29, 32 и с кольцами 7, 9, 12, 25, 27, 30. В проводниках 6, 11, 14, 24, 29, 32, в кольцах 7, 9, 12, 25, 27, 30 будут возникать электродвижущие силы (ЭДС) и противоЭДС. Как следствие, этих процессов появятся токи различной величины и направлений, которые будут взаимодействовать друг с другом.

В ферритовых кольцах 8, 10, 13, 26, 28, 31 также будут появляться поля и токи, которые вызовут перемещение доменов ферритовых колец 8, 10, 13, 26, 28, 31. Перемещение доменов ферритовых колец 8, 10, 13, 26, 28, 31 вызовет формирование вокруг них электромагнитного излучения.

Все эти излучения отражаются от поверхности отражателя 1, поверхности цилиндрообразных выемок 2 и попадают на проводники 6, 11, 14, 24, 29, 32, кольца проводников 7, 9, 12, 25, 27, 30, ферритовые кольца 8, 10, 13, 26, 28, 31.

Вышеописанные процессы происходят в ближней зоне электромагнитного излучения, зоне формирования электромагнитного поля и влияют друг на друга.

Возникает взаимодействие появляющихся токов и электромагнитных излучений, что приводит к формированию излучения в широком диапазоне частот.

Импульсы тока на половинках проводников 6, 11, 14, 24, 29, 32 появляются поочередно. При появлении импульса тока на первой половине проводника 6, 11, 14, 24, 29, 32 энергия электромагнитного поля распространяется по второй половине проводника 6, 11, 14, 24, 29, 32.

И наоборот, при появлении импульса тока во второй половине проводника 6, 11, 14, 24, 29, 32 электромагнитная энергия распространяется по первой половине проводника 6, 11, 14, 24, 29, 32.

Расположение проводников 6, 11, 14, 24, 29, 32 и замкнутых контуров 7, 9, 12, 25, 27, 30, проходящих через ферритовые кольца 8, 10, 13, 26, 28, 31, на одной плоскости, которая параллельна плоскости отражателя 1, позволяет эффективно использовать излучаемую ими энергию электромагнитного поля.

Цилиндрообразные выемки 2 располагаются по всей плоскости отражателя 1 и направляют энергию электромагнитного излучения в сторону объекта.

Образующие линии цилиндрообразных выемок 2 могут располагаться параллельно плоскости отражателя 1 или под различными углами по отношению к плоскости отражателя 1.

Кроме того, образующие линии цилиндрообразных выемок 2 могут располагаться параллельно друг другу на равных или различных расстояниях, а также могут располагаться под различными углами по отношению к друг другу на плоскости отражателя 1.

Цилиндрообразные выемки 2 могут быть выполнены на весь размер отражателя 1 или быть меньше отражателя 1. Такие, меньше размеров отражателя 1 цилиндрообразные выемки 2 могут быть расположены под различными элементами излучателя.

Цилиндрообразные выемки 2 могут располагаться на плоскости отражателя 1 так, чтобы образующие линии выемок 2 образовывали образы различных геометрических фигур - окружности, эллипсы, треугольники, квадраты, многоугольники, спирали или другие фигуры, линии и их комбинации.

Кроме того, направляющие линии цилиндрообразных выемок 2 могут образовывать цилиндрообразные поверхности, направляющие линии которых образуют окружности, линии, описываемые уравнениями второго порядка (эллипс, гипербола, парабола), ломаные линии с одинаковой или с различной длиной прямых участков, а также линии различного вида.

Используя различные комбинации длин и форм образующих линий, а также различные комбинации размеров и форм направляющих линий, можно получать требуемые значения плотности электромагнитного поля в нужной области воздействия.

Использование различных комбинаций из вышеупомянутых вариантов исполнения цилиндрообразных выемок 2 на отражателе 1 позволяет получать требуемые по форме распределения наибольших значений мощности электромагнитного поля.

Проводники 6, 11, 14, 24, 29, 32 и замкнутые контуры 7, 9, 12, 25, 27, 30, проходящие через ферритовые кольца 8, 10, 13, 26, 28, 31, располагаются на одной плоскости и располагаются над всей поверхностью отражателя 1. Эта плоскость находится от плоскости отражателя 1 на расстоянии от радиуса цилиндрообразной выемки 2 до половины радиуса цилиндрообразной выемки 2.

Такое расположение всех этих элементов устройства позволяет сконцентрировать и направить электромагнитное излучение в одну область для увеличения плотности электромагнитного поля в зоне воздействия на объект.

Радиусы цилиндрообразных выемок 2 могут иметь различное, неодинаковое значение. Это позволит сформировать высокую плотность электромагнитного поля в требуемом объеме над всей поверхностью плоскости отражателя 1.

В предлагаемом устройстве активные излучающие элементы вынесены за пределы объема отражателя 1. Выемки цилиндрообразной формы 2 могут быть выполнены достаточно малого размера, что позволяет уменьшить размеры устройства.

Кроме того, большое количество выемок цилиндрообразной формы 2 позволит значительно увеличить плотность энергии электромагнитного поля в зоне воздействия на объект.

Проводники 6, 11, 14, 24, 29, 32, замкнутые контуры 7, 9, 12, 25, 27, 30, ферритовые кольца 8, 10, 13, 26, 28, 31 располагаются над всей поверхностью отражателя 1 и излучают электромагнитное поле во все стороны. Поле отражается от плоскости отражателя 1, собирается выемками цилиндрообразной формы сфер 2 и фокусируется в зоне воздействия на объект.

При работе устройства происходит взаимодействие электромагнитных полей от всех излучающих элементов устройства и от всей поверхности отражателя 1. Этот процесс происходит над всей поверхностью отражателя 1. Формируется электромагнитное поле в широком диапазоне частот на большой площади и с большей плотностью энергии в требуемой зоне.

Таким образом, устройство может генерировать электромагнитное излучение в широком диапазоне частот. Излучает вся поверхность отражателя. Наибольшая плотность энергии поля достигается в зоне воздействия на объект. Все это воздействует на большой площади на опухолевые клетки, разрушает их и происходит процесс капсулизации опухолевых клеток.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Авторское свидетельство СССР №177556, кл. A61N 5/02, опубл. в 1966 г.

2. Патент России №2008954, кл. A61N 5/02, опубл. в 1994 г.

3. Патент России №2015699, кл. A61N 5/02, опубл. в 1994 г.

4. Патент России №2135229, кл. A61N 5/02, опубл. в 1999 г.

Изобретение относится к области медицины и биологии и может быть использовано для получения сверхвысокочастотного электромагнитного излучения. Излучатель содержит отражатель, проводники и замкнутые контуры, проходящие через ферритовые кольца. Плоскость отражателя имеет выемки цилиндрообразной формы. Проводники и замкнутые контуры, проходящие через ферритовые кольца, расположены на одной плоскости и размещаются над всей поверхностью отражателя. Плоскость параллельна плоскости отражателя и расположена на расстоянии от радиуса цилиндрообразной выемки до половины радиуса цилиндрообразной выемки. Устройство позволяет генерировать широкодиапазонное электромагнитное излучение, которое имеет большую площадь воздействия, а также создает в зоне воздействия электромагнитное поле высокой плотности, что позволяет вызвать разрушение и капсулизацию опухолевых клеток. 1 ил.

Излучатель сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, содержащий отражатель, проводники и замкнутые контуры, проходящие через ферритовые кольца, средние точки и концы проводников соединены с выводами излучателя, оси проводников расположены в одной плоскости, отличающийся тем, что отражатель выполнен в форме плоскости с выемками цилиндрообразной формы, причем проводники и средние точки, соединенные с выводами излучателя, и замкнутые контуры, проходящие через ферритовые кольца, размещены параллельно плоскости отражателя и расположены над всей поверхностью отражателя на расстоянии от радиуса цилиндрообразной формы до половины радиуса цилиндрообразной формы.