Электромагнитный аппликатор

 

Изобретение относится к лучевой терапии, в частности к электромагнитным медицинским аппликаторам, и может найти применение в СВЧ-гипертермии и СВЧ-радиометрии для измерения и регистрации с диагностическими или лечебными целями при работе с биологическими объектами. Цель изобретения - повышение эффективности воздействия путем обеспечения перестройки рабочих частот в широком диапазоне частот и улучшение согласования аппликатора с биологической тканью. В электромагнитный аппликатор, содержащий микрополосковую антенну 1, расположенную на диэлектрической подложке 3, введен герметичный резервуар 4, закрытый внешним металлическим экраном 5. Внутри резервуара 4 герметично установлены тонкие диэлектрические перегородки 6, образующие промежуточные герметичные полости 7 - 10 каждая из которых имеет две пары входных 11 и 13 и выходных 12 и 14 каналов, соединенных трубками 15 через вентили 16 с объемами 17 и 18, содержащими текучий диэлектрический материал и текучий материал, обладающий свойствами отражения электромагнитных волн соответственно. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з А 61 N 5/02, 1/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 7 8 Я 1Р (21) 4668479/14 (22) 14.02.89 (46) 15.07.91. Бюл. N 26 (71) Московский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) А.Б.Орлов (53) 615.475(088.8) (56) Патент США N. 4600018. кл. А 61 N 5/00, 1986. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ АППЛИКАТОР (57) Изобретение относится к лучевой терапии, в частности к электромагнитным медицинским аппликаторам, и может найти применение в СВЧ-гепертермии и СВЧ-радиометрии для измерения и регистрации с диагностическими или лечебными целями при работе с биологическими объектами.

Цель изобретения — повышение эффективности воздействия путем обеспечения пере„„. Ж„„1662586 А1 стройки рабочих частот в широком диапазоне частот и улучшение согласован и я а и пл и к атора с биологической тканью.

В электромагнитный аппликатор, содержащий микрополосковую антенну 1, расположенную на диэлектрической подложке 3. введен герметичный резервуар 4, закрытый внешним металлическим экраном 5. Внутри резерву.ара 4 герметично установлены тонкие диэлектрические перегородки 6, образующие промежуточные герметичные полости 7-10, каждая из которых имеет две пары входных

11 и 13 и выходных 12 и 14 каналов, соединенных трубками 15 через вентили 16 с объемами 17 и 18, содержащими текучий диэлектрический материал и текучий материал, обладающий свойствами отражения электромагнитных волн соответственно.

2 ил.

1662586

15

25

Изобретение относится к лучевой терапии, в частности к электромагнитным медицинским аппликаторам, и может быть использовано в СВЧ-гипертермии и СВЧрадиометрии для измерения, регистрации с диагностическими или лечебными целями при работе с биологическими объектами, Цель изобретения — повышение эффективности воздействия путем обеспечения перестройки рабочих частот в широком диапазоне и улучшения согласования устройства с биологической тканью.

На фиг,1 изображен электромагнитный аппликатор на основе печатной микрополосковой антенны прямоугольной формы; на фиг,2 — то же, вид сверху.

Электромагнитный аппликатор содержит микрополосковую антенну 1 с присоединенным к ней отрезком полосковой линии 2 передачи, расположенную на диэ. лектрической подложке 3, которая герметично установлена на замкнутый резервуар

4, с другой стороны закрытый герметично внешним металлическим экраном 5. Резервуар 4 может быть выполнен из диэлектрического материала или из металла и любой необходимой формы, поперечные размеры которой выбирают исходя из условия отсутствия влияния боковой поверхности объема на параметры аппликатора (в данном случае объем имеет квадратную форму). Внутри резервуара 4 установлены герметично тонкие диэлектрические перегородки 6, образующие промежуточные герметичные полости

7 — 10, каждая из которых имеет две пары изолированных друг от друга входных 11 и

12 и выходных 13 и 14 каналов, соединенных трубками 15 через вентили 16 и распределительное устройство 17 с секционированным объемом 18 и объемом 19.

Объем 18 секционирован на промежуточные объемы, каждый из которых содержит текучий диэлектрический материал со своей диэлектрической проницаемостью, а объем 19 содержит текучий материал, обл ада ю щий свойствами отражения электромагнитной энергии. В качестве вентилей

16 могут быть, в частности, использованы клапаны.

В качестве текучих диэлектрических материалов могут быть применены либо жидкие, либо газообразные диэлектрические материалы.

В качестве текучих материалов, обладающих свойствами отражения электромагнитной энергии, могут быть использованы, например, ртуть или жидкости из серии непредельных углеводородов с добавками металлической пыли или крошки, например алюминиевой, медной, латунной или другого металла, обеспечивающие несмачивание заполняемого объема, не являющиеся arрессивными средами и при откачивании полностью удаляемые из занимаеой ими промежуточной полости, Электромагнитный аппликатор работает следующим образом, Размеры микрополосковой антенны 1 выбирают исходя из условия резонанса максимальной частоты из диапазона перестраиваемых частот при отсутствии заполнения всех промежуточных герметичных полостей

7-10 каким-либо текучим материалом, т.е, как для микрополосковой антенны 1, выполненной на подвешенной подложке 3 с внешним металлическим экраном 5. В каждую из промежуточных герметичных полостей 7-10 аппликатора текучий диэлектрический материал, хранящийся в объеме 18, или текучий материал, обладающий свойствами отражения электромагнитной энергии, хранящийся в объеме 19, накачиваются через входные каналы 11 и 12 соответственно, а откачиваются через выходные 13 и 14 каналы, при этом материалы никогда одновременно в одну -из промежуточных полостей

7 — 10 не поступают и, соответственно, не смешиваются. Фиксация их там осуществляется вентилями 16. Диэлектрическая проницаемость текучего диэлектрического материала для каждой из промежуточных полостей 7 — 10 при заполнении может быть различной, а может быть и одинаковой, что регулируется распределительным устройством 17.

Изменение расстояния от микрополосковой антенны до внешнего металлического экрана в предлагаемом электромагнитном аппликаторе осуществляется следующим образом. Микрополосковую антенну 1 от внешнего металлического экрана 5 отделяют промежуточные герметичные полости 7 — 10.. Поскольку каждая из этих полостей может заполняться текучим материалом. обладающим свойством отражения электромагнитной энергии, то в этом случае расстояние от микрополосковой антенны до промежуточной герметичной полости, заполненной материалом, отражающим электромагнитную энергию, и является расстоянием от микрополосковой антенны до внешнего металлического экрана, функцию которого при таком заполнении выполняет промежуточная герметичная полость. Таким образом, в зависимости от расстояния от заполняемой герметичной полости материалом, отражающим электромагнитную энергию, до микрополосковой антенны и изменяется расстояние до внешнего металлического экрана.

1662586

Составитель А. Рыжих

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор А, Orap

Заказ 2216 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101.

Резонансная частота микрополосковой антенны 1 функционально зависит от двух .конструктивно-структурных параметров— диэлектрической проницаемости заполнения и расстояния (высоты подвеса) от микрополосковой антенны до металлического экрана.

В предлагаемом электромагнитном аппликаторе размеры микрополосковой антенны 1 выбирают исходя из;словия резонанса максимальной частоты из диапазона перестраиваемых частот при отсутствии заполнения всех промежуточных герметичных полостей 7 — 10 каким-либо текучим материалом, т.е. геометрические размеры микрополосковой антенны 1 в IlpQцессе работы аппликатора остаются неизменными. Поэтому изменять резонансную частоту антенны 1 при ее фиксированных геометрических размерах можно изменением двух ее параметров — диэлектрической проницаемости заполнения и расстояния до металлического экрана, что и обеспечивается в предлагаемом аппликаторе. Для расширения диапазона перестройки резонансной частоты недостаточно одной полости; необходимо несколько полостей. Используя различные комбинации е ; и di можно в широких пределах менять резонансную частоту антенны 1. и обеспечивать при этом как согласование антенны с биологической тканью, так и необходимую глубину прогрева биологической ткани.

Использование вентилей 16 позволяет. заполнив промежуточную полость текучим материалом, зафиксировать его там, т.е. энергия для перекачивающего устройства

5 используется импульсно, что снижает энергоемкость аппликатора.

Формула изобретения

Электромагнитный аппликатор, содер10 жащий микрополосковую антенну, расположенную на диэлектрической подложке с внешним металлическим экраном, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности воздействия путем обеспе15 чения перестройки рабочих частот в широком диапазоне и улучшения согласования устройства с биологической тканью, между диэлектрической подложкой и внешним металлическим экраном введен замкнутый ре20 зервуар с герметичной полостью, которая разделена на промежуточные герметичные полости параллельными диэлектрической подложке диэлектрическими перегородками, при этом каждая проме25 жуточная герметичная полость имеет две пары входных и выходных каналов, причем первая пара входных каналов подключена к системам подвода и отвода текучего диэлектрического материала, вторая — к системам

30 подвода и отвода текучего материала, обладающего свойствами отражения электромагнитной энергии, а каждый канал снабжен вентилем.