Аппарат для дециметровой терапии Советский патент 1982 года по МПК A61N5/02 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для лечения электромагнитным полем.

Известен аппарат для дециметровой терапии, содержит излучатель и последовательно соединенные блок питания, СВЧ- генератор, ответвитель, детекторную камеру и измеритель мощности fl.

Недостатком известного аппарата является отсутствие контроля мсядности, отраженной от биологической ткани. Это обстоятельство усугубляется тем, что при использованин аппарата физические параметры облучаемых тканей, форма и состав тканей меняется в широких пределах, в зависимости от этого меняется уровень отраженной мсицности, а следовательно, и характеристики согласования излучателя. Кроме того, уровень излучения, воздействующего на обслуживающий персонал, довольно высок и поэтому эксплуатация известного аппарата возможна только при использовании экранирующей кабины.

Цель изобретения - повышение точности дозирования.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарат для дециметровой терапии, содержащий излучатель и последовательно соединённые блок питания, СЕЧ-генератор, ответвитель, детекторную камеру и измеритель мощности, введены последовательно соединэнные циркулятор;; связанный с выходом отвётвителя и первым входом излучате10ля, дополнительный- детектор, схема вычитания и формирователь управляющего напряжения, при этом выход детекторной камеры соединен со схемой вычитании, а выход формирователя под15ключен ко второму входу излучателя.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого аппарата для дециметровой терапии; на фиг.2 - излучатель, сечение.

20

Аппарат состоит из СВЧ-генератора 1,со стабилизированной цепью 2 питания. К выходу генератора подключен направленный ответвитель 3, имеющий

25 два выхода; основной для прохождения падающей мощности и вторичный для ответвления небольиюй части мощности в схему измерения падающей мощности. Цепь измерения падающей мощнос30ти состоит из детекторной кгмеры 4 и измерителя 5 мовцности в виде 1шдикаторного прибора. На прямом выходе направленного ответвителя включен У-циркулятор б, соединенный через плечо падаюией мощности со входе излучателя 7. На выходе плеча отраженной мсяцности циркулятора включен дополнительный детектор 8 и схема 9 вычитания, необходимая для выравнивания уровня падающей мощности, поступающей с детектора. Последовательно со схемой вычитания включен формирователь 10 управляющего напряжения. Выход формирователя 10 управляющего напря жения соединен с управляемым входом излучателя. Излучатель состоит (фиг.2) из металлического корпуса 11, диэлектрической плиты 12 внутри корпуса и печатного проводника 13 с наружной стороны платы 12. Ввод высокочастотной энергии в излучатель осуществлен посредством коаксиального разъема 14. Йлата 12 имеет цилиндри ческий кансш, в котором устанавливается варикап 15 соосно с внутренн проводником питающего коаксиала 16. Оцин выход варикапа 15 имеет гальва нический контакт с печатным проводником 13, другой - с металлическим корпусом 11. Излучатель имеет управ ляемый вход 17, котораЛ служит для подачи управляющего напряжения через блокировочную емкость 18. Рабочая поверхность излучателя закрыт защитной к{яШ1кой 19 для дезинфекции во время процедур. Для удобства при менения излучатель имеет крепежное устройство 20, Устройство работает следующимГ хэбразом, Шсокочастотиая энергия поступает от генератора 1 через направленный ответвитель 3 и циркулятор 6 на вход излучателя 7, Контроль подающе мощности осуществляется с помощью части схемы, состоящей из вторичног плеча направленного ответвителя 3, детектора падгиощей мощности и индикатора уровня мощности. Величина па ющей мощности во время процедуры поддерживается постоянной в соответствии с показаниями индикатора. Большая часть мощности, поступаю щей на вход, излучается в нагрузку, меньщая часть отражается, например, при величине К. на входе, не превышающей 2,0 РИЭД , составляет 90% нсцА тр составляет 10% Если параметры нагрузки не изменяются, то величина KCTS входе излучателя не меняется, уровень отраженной мощности также не изменяется. Таким образом, Р,ад Const не изменяется, и величина мощности, поступающей в нагрузку, т.е. доза воздействия, постоянна. Дпя обеспечения постоянного уровня отраженной мощности и тем самым обеспечения постоянной дозы поглощаемой в биологической ткани высокочастотной энергии в аппарат введена линия, обратной связи, которая состоит из детектора 8 отраженной мощности, подключенного к развязанному плечу У-циркулятора, реагирующего только на отраженную мощность, и последовательно соединенных с ним схемы 9 вычитания и формирователя 10 управляющего напряжения. Отраженная мощность через развязанное плечо циркулятора поступает на вход детектора 8 отраженной мощности, далее на схему 9 вычитания, которая сравнивает сигналы, поступающие с детекторов падающей и отраженной волн, и совместно с формирователем вырабатывает опорное напряжение, для каждого из уровней падающей мощности. Опорное напряжение с выхода формирователя используется для регулировки входного KCT излучателя, который с этой целью выполнен контактным и электрически- управляемым. Для настройки излучателя на минимальную величину Kj,.,,, его резонатор выполнен электрически перестраиваемым. В качестве элемента настройки излучателя между заземленной пластиной и плосковым проводником резонатора включена электрическая управляемая емкость, например варикап, а излучатель снабжен управляемым входом подачи управляющего напряжения. При воздействии СВЧ-поЛем излучатель рабочей поверхностью налагается на биологическую ткань, тем самым площадь воздействия ограничивается только площадью излучателя, равной площади круга диаметром 100 или 40 мм. При этом распределение энергии в пространстве для контактных излучателей определяется в основном наличием биологической ткани с внешней стороны резонатора излучателя. Биологическая ткань .является в данном случае вносимым внешним заполнителем резонатора, его конструктивной частью, и концентрирует излучение энергии в направлении воздействия. При этом,уровень бокового излучения ослабляется в 10-20 раз, обеспечивая возможность применения аппарата без Экранирующей кабины. Таким образом, контактные излучатели обеспечивают наибольший нагрев биологической ткани. Кроме того., контактные излучатели позволяют повысить точность дозировки поглощенной мощности при облучении различных частей тела вследствие сильной зависи- i

мости KCTS на их входе облучаемой ткани. Поскольку облучаемая ткань является внешним заполнителем полоскового резонатора, изменение g ткани приводит к смещению резонансной кривой настройки излучатели при сохранении минимальной величины .

Оптимальное согласование излучателя производится на эквиваленте мышечной ткани, фантоме, имеющем 7080, при этом рабочая поверхность излучателя соприкасается полностью с фантомом,

В реальных условиях может облучатся не только мышечная ткань, а также костная и жировая, кроме того, вследствие изменения формы ткани могут появиться воздушные зазоры, обусловленные неплотным прилеганием излучателя к ткани. Оба эти фактора приводят к уменьшению нагрузки, т.е. к смещению резонансной кривой излучателя в сторону высоких частот. Аналогичные данные были получены при исследованиях излучателя диаметром 100 мм, в качестве материа;ла заполнения которого выбран ПТ-16 с 16..

При работе излучателя на эквивалент биологической ткани.на частоте 460 МГц величина составляет 1,1. При изменении формы и состава нагрузки (различные части тела оператора) величина на частоте 460 МГц увеличивается до величины 2,5-3,при этом минимальная величина 1,1 на частоте 490-510 мГц. Для уменьшения на рабочей частоте емкость варикапа увеличивается. Вследствие этого емкость резонатора излучателя увеличивается, а его резонансная кривая смещается в сторону низких частот, т.е. входны.е параметры излучателя остаются неизменными .

В схеме аппарата в качестве управлЯющего напряжения использован сигнал, поступающий с развязанного плеча У-циркулято1 а, пропрциональный уровню отраженной мощности.

При изменении нагрузки сигнал, поступающий с детектора 8 отраженной мощности, превышает сигнал с детектора пё1дающей мощности, схема вычитания совместно со схемой формирования выдает сигнал, отличный от опорного напряжения, который поступает на управляющий вход излучателя. Емкость варикапа изменяется до величины, соответствующей частоте настройки 460 мГц. Уровнь отраженной мощности от входа излучателя уменыиается. При отсутствии управляющего напряжения сигнала, превышающего опорное напряжение, перестройка излучателя прекращается.

Таким образом, при эксплуатации предлагаемого аппарата с электричес-КИМ управляемым контактным излучением обеспечивается точная дозировка не только падающей мощности, но и мощности, поглощенной тканями организма, беэ вредного воздействия на обслуживающий персонал.

Формула изобретения

Аппарат для дециметровой терапии, содержащий излучатель и последовательно соединенные блок питания, СВЧ-генератор, ответвитель, детекторную камеру и измеритель мощности,. отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирования, в него введены последовательно соединенные циркулятор, связанный с выходом ответвителя и первым входом излучателя, дополнительный детектор, схема вычитания и формирователь управляющего напряжения, при этом выход детекторной камеры соединен со схемой вычитания, а выход формирователя подключен к второму входу излучателя.,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 388755, кл. А 61 N 5/00, 1971.