Электрод для ВЧ-терапии Советский патент 1993 года по МПК A61N1/06 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для наружного воздействия магнитным полем высокой частоты на различные органы человека.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет уменьшения до- ли энергии электрического поля в облучаемой области.

На фиг.1 изображено продольное сечение электрода; на фиг.2 - вид А на фиг. 1.

Электрод для ВЧ-терапии содержит корпус, состоящий из диэлектрического диска 1 (например, из фторопласта или полиэтилена) с рукояткой 2, выполненной либо за одно целое с диском 1, либо отдельно из диэлектрика или металла, коаксиальный ввод 3 электромагнитной энергии с внешним проводником 4 и внутренним проводником 5, установленным в диэлектрической втулке 6. На внешней поверхности диска 1 установлена (например, методом металлизации) радиальная спираль 7 (как правило, логарифмическая спираль). Вплотную к спирали 7 установлена диэлектрическая (например, из флана) прокладка 8, на наружную поверхность которой нанесен проводник 9, представляющий собой металлический диск с радиальными пазами 10 или, иными словами, расходящимися от центра лучами (не менее двух). Спираль 7 может быть установлена и не на диске 1. а на прокладке 8. В режиме короткого замыкания проводник 9 может быть замкнут с наружным концом спирали 7.

Работает предлагаемый электрод следующим образом.

Электромагнитная энергия от генератора высокой частоты (на чертеже не показан) подается на ввод 3, по которому поступает на проводники 7 и 9, образующие резонатор с резонансной частотой равной частоте генератора. Благодаря тому, что проводник 9 имеет радиальные пазы 10, в нем не возбуждаются азимутальные токи, магнитное поле которых уменьшает погонную индуктивность L спирали 7. В то же время возбужде- ние радиальных токов обеспечивает существенное увеличение погонной емкости Со. В результате замедление волны, а

ел

ел

ю

следовательно , и электрическая длина резонатора оказываются существенно большими, чем при отсутствии пазов 10, что обеспечивает возможность работы на относительно низких частотах при небольших габаритах электрода. В то же время наличие радиальной проводимости и отсутствие азимутальной проводимости проводника 9 позволяют, экранируя волну электрического, типа, содержащую основную часть электрической энергии, беспрепятственно пропускать поле волны магнитного типа, энергия электрического поля которой по крайней мере в квадрат замедления раз меньше энергии магнитного поля. При этом проводник 9 находится под потенциалом внешнего проводника 4 ввода 3 и между ним и обрабатываемым участком тела не возникает дополнительного напряжения. Отсутствие магнитных свойств тканей тела приводит к отсутствию влияния на резонансную частоту электрода и необходимости соответствующей подстройки. Необходимые для обеспечения заданной резонансной частоты f размеры замедляющей системы, образованной проводниками 7 и 9, могут быть рассчитаны из следующих соображений. Как известно замедление п волны в замедляющей системе можно выразить через погонную индуктивность LO и погонную емкость Со

п упСо/Јо,Мо ,(1) где EO/UO - диэлектрическая и-магнитная проницаемости вакуума. В представляющих практический интерес случаях малого зазора в между проводниками замедляющей системы 7 и 9, т.е. при малой толщине прокладки 8

С0 Ј0Ј2я:г/Ь,(2) где Ј - относительное значение диэлектрической проницаемости материала прокладки 8, г - текущий радиус спирали .7. В силу экспоненциального характера распределения напряженности магнитного поля около . поверхности спирали 7 погонная индуктивность Lo приближенно определяется выражением

U (a0tg2 Ј)/2 лгг г ,(3) где Ф-угол между направлением касательной к виткам спирали 7 и радиусом г, г- т.н. поперечная постоянная приблизительно

равная 2 тгп/Я , где. в свою очередь, Я - длина волны электромагнитных колебаний в свободном пространстве. Из (1) ... (3) при резонансе, когда, например, на всем радиусе R проводника 7 электрода должна укладываться половина длины замедленной волны, т. е. . ,

R Я/2п,(4) получим следующее условие, связывающее

размеры спиральной замедляющей системы и длину волны Я генератора высокой частоты

лЫ2 R3tg24 .(5)

В качестве примера зададимся следующими величинами Я 11,1 м, b 10 м, к 10, R 5 10 м. Подставляя эти величины в формулу (5), находим tg Ф 9.

Был изготовлен и испытан макет предложенного электрода. Результаты испытаний показали хорошее совпадение расчетной резонансной частоты электроде с фактически ее значением, а также практическое отсутствие энергии электрического поля снаружи от рабочей поверхности электрода.

Таким образом, по сравнению с прот типом, предложенный электрод позволяет повысить эффективность физиотерапевтического лечения.

Ф ормула изобретения Электрод для ВЧ-терапии, содержащий диэлектрическое основание с рукояткой и

симметрично установленную двухпроводную замедляющую систему, соединенную с коаксиальным вводом электромагнитной энергии, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет

уменьшения доли энергии в электрической составляющей поля в облучаемых тканях, основание выполнено в виде диска, на рабочем торце которого расположен один проводник замедляющей системы.

выполненный в виде радиальной спирали, соединенной с внутренним проводником ввода электромагнитной энергии, внешний проводник которого соединен с другим проводником замедляющей системы, выполненным в виде лучей увеличивающейся от центра ширины, размещенных на свободном торце диэлектрической прокладки, закрепленной на рабочем торце основания.

Использование: для наружного воздействия магнитным полем высокой частоты на различные органы человека. Сущность изобретения: в данном электроде обращенный к облучаемым тканям проводник радиальной замедляющей системы выполнен в виде расходящихся от центра лучей, соединенных с внешним проводником коаксиального ввода, а другой проводник замедляющей системы выполнен в виде радиальной спирали, соединенной с внутренним проводником того же ввода электромагнитной энергии. 2 ил.