Устройство для квч-терапии

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для КВЧ-терапии и диагностики. Цель изобретения - снижение сроков лечения и повышение эффективности воздействия за счет обеспечения автоматического поиска индивидуальной резонансной частоты пациента По реакции его организма с последующим терапевтическим воздействием на этой частоте. Цель достигается за счет введения в устройство для КВЧ-терапии. содержащего коаксиальный резонатор 1 с генераторным диодом 4 и злектроэнцефалограф с фильтром 26 а — Д-ритма. второго коаксиального резонатора 12 с варикапом 15. источника 20 смещения варикапа, блок управления напряжением смещения варикапа и блока управления электромеханическим приводом, а также связей между ними. 1 ил.^^^ ^*'^rritМ^У^rrf7и^ ««•«•«» ^JT** •••Xir*"**""**^ •~~!^^~\i"—''§

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 А 61 N 5/02

ГосудаРственный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ,И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4784663/14 (22) 19.01.90 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 .(71) Институт технической механики AH

УССР, Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов и Днепропетровский медицинский институт (72) А.B.Ëþëüêî, М.Б.Баскаков, В.И.Гершун, Н.Е.Житних, В,И.Самойлов, Н,И.Соколовский, В.И.Ткаченко и Б,Г.Урусов (53) 615.475(088.8) (56) Голант М.Б. и др. Аппарат для локально. го лебеного облучения электромагнитными волнами миллиметрового диапазона нетепловой интенсивности.. — Электронная промышленность, 1985, BblA.1, с. 52.

Авторское свидетельство СССР

М 940387, кл. А 61 Й 5/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1233874, кл . А 61 и 5/00. 1985.

„„SU ÄÄ 1711920А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КВЧ-ТЕРАПИИ (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для

КВЧ-терапии и диагностики. Цель изобретения — снижение сроков лечения и повышение эффективности воздействия за счет обеспечения автоматического поиска индивидуальной резонансной частоты пациента по реакции его организма с последующим терапевтическим воздействием на этой частоте. Цель достигается за счет введения в устройство для КВЧ-терапии, содержащего коаксиальный резонатор 1 с генераторным диодом 4 и злектроэнцефалограф с фильтром 26 а — Ь-ритма, второго коаксиального резонатора 12 с варикапом 15, источника 20 смещения варикапа, блок управления на- 1ф пряжением смещения варикапа и блока управления электромеханическим приводом, s также связей между. ними. 1- ил. у ФФФ7 Ф 14 М

1711920

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для

КВЧ-терапии и диагностики.

Известны устройства для микроволновой терапии путем воздействия на рефлексогенные зоны электромагнитным излучением миллиметрового диапазона длин волн малой интенсивности, содержащие КВЧ-генератор, включающий отрезок прямоугольного волновода. лавинно-пролетный диод или диод Ганна, КВЧ-тракт и элементы регулировки, Недостатком этих устройств является возможность их работы лишь на определенной фиксированной частоте — полоса перестройки составляет доли процента от центральной частоты, что резко снижает эффективность использования таких устройств.

° Частично свободны от указанных недостатков устройства для КВЧ терапии. содержащие коаксиальный резонатор с размещенным в нем полупроводниковым генераторным диодом, механизм перестройки частоты.

Наличие коаксиального резонатора позволяет расширить диапазон перестройки частоты и обеспечить линейность перестройки частоты органом механической перестройки, Однако отсутствие индикатора объективной оценки терапевтического эффекта в процессе поиска частоты, индивидуальной для каждого пациента, снижает эффективность лечения, тзк как субъективные показатели (" потеплело", "похолодало", "хочется спать") проявляются лишь у небольшой части пациентов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является устройство микроволновой терапии, реализующее способ лечения больных язвенной болезнью желудка и 12-перстной кишки, содержащее широкодиапазонный генератор электромагнитного излучения КВЧ диапазона, включающий коаксиальный резонатор с размещенным в нем полупроводниковым генвраторным диодом, установленный на широкой стенке прямоугольного волновода, и электрознцефалограф с фильтром а — Ь

-ритма.

Недостатком укаэанного устройства является ручная регулировка(перестройка) частоты генератора s процессе поиска индивидуальной резонансной частоты каждого пациента, что делает процедуру лечения трудоемкой, утомительной, в целом малоэффективной.

Цель изобретения — снижение сроков лечения и повышение эффективности воздействия путем обеспечения автоматического поиска индивидуальной резонансной частоты пациента по реакции его организма с последующим терапевтическим воздейст5 вием на этой частоте.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем широкодиапазонный генератор электромагнитного излучения КВЧ-диапазона, включающий

10 коаксиальный резонатор с размещением в нем полупроводниковым генераторным диском, установленный на широкой стенке отрезка прямоугольного волновода, и электроэнцефалограф с фильтром а — Ь

15 -ритма, дополнительно введен второй аналогичный первому коаксиальный резонатор, содержащий варикап, и установленный параллельно первому коаксиальному резонатору так, что плоскости их неподвижных

20 торцовых стенок совмещены и общая боковая стенка имеет малую толщину в плоско-. сти поперечного сечения отрезка прямоугольного волновода, электромагнитно связанного с первым коаксиальным ре25 зонзтором прямоугольным отверстием в общей боковой стенке у плоскости неподвижных торцбвых стенок, и проходящей через отверстие индуктивной петлей, замкнутой своими концами на неподвиж30 ные торцовые стенки резонаторов между их центральными проводниками, при этом размеры элементов связи не превышают четверти минимальной длины волны рабочего диапазона. причем генераторный диод уста35 новлен одним электродом на неподвижном короткозамыкателе, з другим соединен с центральным проводником первого резонатора, который электромагнитно связан с отрезком прямоугольного волновода через

40 четвертьволновой трансформатор, у которого центральный проводник выполнен с диаметром, равным диаметру центрального проводника первого коаксиального резонатора, з его внешний проводник выполнен с

45 диаметром, меньшим диаметра внешнего проводника первого коаксиального резонатора. при этом подвижным короткозамыкателем второго коаксиального резонатора установлено его удлинение относительно

50 первого, неизменное при механической перестройке частоты генератора, источник напряжения смещения варикапа. схему управления напряжением смещения варикапа, содержащую первый транзистор, 55 включенный последовательно с варикапом через контакты реле включения варикапа к источнику напряжения смещения, и операционный усилитель, выход которого соединен с базой первого транзистора, электромеханический привод, соединенный

5 ° 1711920 6 с механизмом перестройки частоты генера- электромагнитно связан с ним через четвертора, схему управления злектромеханиче- . тьволновой коаксиальный трансформатор 6, ским приводом, состоящую из первого совмещенныйсширокойстенкойотрезка5. двухвходового элемента И и второго тран- Пружина 7 обеспечивает контакт 4 с центзистора. включенного последовательно с 5 . ральным проводником 3. по которому через электромеханическим приводом к источни- фильтр 8 подводится напряжение питания к ку его питания и база которого соединена с диоду 4. С первым коаксиальным резонатовыходом.первогодвухвходовогоэлемента И .ром 1 окном 9 в общей боковой стенке 10 и одним из входов второго двухвходового малой толщины и индуктивной петлей 11 элемента И, компаратор, связанный своим 10 связан второй коаксиальный резонатор 12 с выходом с одним из входов первого двух- .подвижным короткозамыкателем 13 и цент входового элемента И, два идентичных ге- ральным проводником 14, между которыми нератора напряжения ступенчатой формы, включен варикап 15. Пружина 16 обеспечикаждый из которых состоит из шестираз- вает контакт варикапа 15 с центральным рядного двоичного счетчика, шести сопро- 15 проводником 14, который через фильтр 17, тивлений и шестивходового элемента И; первыйтранзистор18 и нормальнозамкнупри этом счетный вход первого счетчика со- тые контакты 19 соединен с источником 20 единен с выходом элемента И-НЕ, выходы. напряжения смещения. К базе транзистора счетчика соединены с входами первого ше- 18 через операционный усилитель 21 подстивходового элемента И и через сопротив- 20 ключен выход первого генератора напряже, ления, обьединенные на другом конце, . ния ступенчатой формы, состоящего из подключены к первым входам компаратора первого шестиразрядного счетчика 22, пери операционного усилителя, второй вход ко- вого шестивходового элемента И 23, шести торого соединен с общей шиной, а выход сопротивлений R>-Вв. Вход первого генерапервого шестивходового элемента И связан 25 тора напряжения ступенчатой формы через с вторым входом первого двухвходового элемент И-НЕ 24 подключен к выходу генеэлемента И и с одним из входов элемента ратора тактовых импульсов 25 и к фильтру

° "" И-НЕ, счетный вход второго шестиразряд- a — Ь -ритма электроэнцефалографа 26,. ного счетчика соединен с выходом второго . Первоначальная установка коаксиального двухвходового элемента И и через сопро- .30 резонатора 12 относительно коаксиального тивление с вторым входом компаратора. а . резонатора 1 устанавливается с помощью выход второго шестивходового элемента И: винта 27, расположенного в радиаторе 28. соединен с входами сброса первого и вто- . Механическая перестройка частоты генерарого шестиразрядных счетчиков, генератор тора КВЧ осуществляется с помощью меха актовых импульсов с регулируемой часто- 35 низма 29, соединенного с той следования импульсов. соединенного . электромеханическим приводом 30, подсвоим выходом с вторым входом второго ключенным к блоку питания (не показан) двухвходового элемента И и с вторым вхо- последовательно с вторым транзистором дом элемента И и с вторым входом элемента 31, база которого соединена с выходом перИ-НЕ, электроэнцефалограф, выход которо-: 40. вого двухвходового элемента И 33, подклюгочерезфильтр а — Ь -ритма соединен с ... ченного своим выходом к входу второго входами двух формирователей импульсов, генератора напряжения ступенчатой форвыход первого иЭ которых подключен к вто- ., мы, состоящему из второго шестиразрядноромувходуэлементаИ-НЕ,а выход второго ro счетчика 34, сопротивлений Rg-R<4 и соединен с реле времени, подключенным к 45 второго шестивходового элемента И 35. Выбазе третьего транзистора, включенного по- ходы первого и второго генераторов напряследовательно с электромагнитным реле,: жения ступенчатой формы подключены к включения напряжения смещения варикапа входам компаратора 36. Фильтр а — Ь к источнику этого напряжения. -ритмов электроэнцефалографа 26 соедиНафиг.1представленафункциональная 50 нен е входами двух формирователей weсхема устройства и поперечное сечение .. пульсов 37. выход одного из которых .

КВЧ- генератора. соединен с входом элемента И-НЕ 24, а втоУстройстводля КВЧ-терапиисостоитиз рого — с реле 38 времени, подключенным к генератора КВЧ, который содержит первый; - базе транзистора 39, соединенного послекоаксиальный резонатор 1 с подвижным ко- % довательно с реле 40. роткозамыкателем 2 и центральным про- Устройство работает следующим обраводником. 3, между которыми включен - зом. генераторныйдиод4, в частности диод Ган- При подаче напряжения питания на гена. Резонатор 1 подключен к отрезку 5 пря- нераторный диод 4 и напряжения смещения моугольного волновода, который

1711920 на варикап 15 происходит генерация КВЧколебаний, Частота генерируемых колебаний определяется в основном положением кароткозамыкателя 2 в коаксиальном резонаторе 12. емкостью варикапа 15, зависящей от величины напряжения смещения на нем. В исходном состоянии каротказамыкатели 2 и 13 устанавливаются в положение, соответствующее минимальной частоте диапазона КВЧ- генератора. Начальное смещение на варикапе 15 устанавливается резистором R8 и соответствует максимальной емкости варикапа; счетный вход шестиразрядного счетчика 34 второго генератора напряжения ступенчатой формы закрыт элементом И ЗЗ, а нз вход шестиразрядного счетчика 22 поступают импульсы с заданной, частотой с генератора тактовых импульсов 25 через элемент И-НЕ 24, Счетчик 22 и сумматор напряжения, выполненный на резисторах R>-В6, образуют генератор напряжения ступенчатой формы, которое через операционный усилитель 21 подается нз базу транзистора 18, формирующего напряжение смещения варикапа 15. Счетчик 22 из последовател ьнастй тактовых импульсов тенератора 25 формирует на своих шести выходах

64 комбинации логических "0" и "1", из которых сумматор на резисторах R>-Râ формирует 63 ступеньки напряжения.

Благодаря этому напряжение смещения варикапа скачкообразно изменяется от первоначального, выставленного резистором Йз, да максимэльнога, при катаром емкость варикапа становится минимальной, а частота . КВЧ-генератора изменяется от Рада Fg. При этом величина скачка напряжения смещения, а следовательно, и дискретность электронной перестройки частоты осуществляется подбором величины сопротивлений резисторов Й1-й6, э период (вре менной интервал) изменения частоты может изменяться частотой следования тзктавых импульсов генератора 25 в широких пределах и определяется временем отклика организма пациента на КВЧ-излучение.

Через интервал времени, когда на всех шести выходах счетчика 22 появятся логические "1", на выходе схемы И 23 также появится логическая "1", которая заблокирует счетный выход счетчика 22,через элемент

И-HE и остановит работу hepeoro генератора напряжения ступенчатой формы. Напряжение смещения на варикапе . зафиксировано на этом уровне да момента сброса сче;гчикз 22. Одновременно напряжение логической 1 с выхода элемента И 23 .поступает на вход элемента И 32, на второй вход которого поступает напряжение логической 1 с выхода компзааторз 35, и на выходе элемента И 32 появляется напряжение логической "1", поступающее на базу транзистора 31 и нэ второй вход элемента И

33. Транзистор 31 открывается и включает

5 электромеханический привод 30, соединенный с механизмом 29 механической перестройки частоты генератора КВЧ. Элемент

И 33 открывается и на вход второго генератора напряжения ступенчатой формы начи10 нают поступать тактовые импульсы с генератора 25. Второй генератор напряжения ступенчатой формы по схемному решению, принципу действия и по своим параметрам аналогичен первому. В момент

15 времени, когда уровень напряжения на выходе второго генератора ступенчатой формы сравнивается с уровнем напряжения нз выходе nepeoro генератора, на выходе компаратора 36 появится логический "0", на вы20 ходе элемента И 32 также появится логический "0", который закроет транзистор

31 и заблокирует счетный вход счетчика 34..

На всех выходах счетчика 34 появятся логические "1", которое сбросит счетчики 22 и 34

25 в исходное положение„при котором напряжение смещения варикапа соответствует его максимальной емкости. При этом частота КВЧ- генератора механически перестраивается от значения Fo до F1, которое равно

30 значению частоты генератора КВЧ при начальном положении короткозамыкателей 2 и 13, Поскольку подвижный коротказамыкатель 2 перестраивается синхронна с по. движным караткаэамыкателем 13, то

35 удлинение коаксиальнаго резонатора 12 относительно коаксиапьного резонатора 1, установленное при помощи винта 27, остается неизменным в процессе механической перестройки частоты генератора. При установ40 ке удлинения, обеспечивающего приращение частоты генератора на.величину, превышающую изменение его частоты ат, полного изменения управляемой емкости варикапа 15, знак приращения частоты re45 нератора от изменения напряжения смещения на варикзпе не изменяется при механической перестройке частоты. Неизменность знака приращения частоты обесйечивается также неизменностью

50 положения окна 9 и индуктивной петли 11 относительна торцовых стенок резонаторов и выборам размеров окна 9 и индуктивной петли 11, а также удлинением резонатора 12 относительно каэксиэпьного резонатора 1, 55 установленных в соответствии с диапазоном регулирования емкости. варикапа 15; обеспечивают рзсширение диапазона элек-, тронной перестройки частоты, неизменность знака приращения частоты при механической перестройке. генератора. В

1711920

10 последующем процесс дискретной электронной перестройки частоты от F1 до F2, от

Fz дб Рз и т.д. осуществляется до появления сигнала реакции организма пациента на

КВЧ-излучение, Таким сигналом, например. 5 может служить напряжение, поступающее с фильтра а — Ь -ритма электроэнцефалографа 26, что свидетельствует о настройке на индивидуальную частотус характерную (резонансную) для данного пациента, и обеспечивающую биологический эффект, Напряжение с фильтра а — Ь -ритмов поступает на входы формирователей 37 импульсов. Импульс с выхода одного из

15 формирователей поступает на элемент ИН Е 24 и блокирует счетный вход счетчика 22, а импульс с выхода второго формирователя включает реле 38 времени. Начиная с этого момента напряжение смещения на варикапе 15 зафиксировано на уровне, соответст- 20 вующем индивидуальной частоте пациента, и сохраняется на протяжении лечебного сеанса, установленного с помощью реле 38 времени. По истечении времени терапевти- пает напряжение на базу транзистора 39, который открывается, включает реле 40 и размыкает нормально замкнутые контакты

19, отключая тем самым напряжение смеще30 ния варикапа 15, что соответствует прекращению терапевтического воздействия.

Технико-зкономическая эффективность предполагаемого изобретения состоит в том, что, используя широкодиапазонный генератор с электромеханической и электронной перестройкой, схему. управления, обеспечивается связь пациента через электрофизиологические показатели и КВЧ- генератора, обеспечивается автоматический

40 поиск частоты излучения для конкретного пациента, что дает возможность обслуживания устройства средним и младшим медперсоналом и даже самим пациентом. Этим расширяется обьем использования устройства и возрастает вероятность выявления пациентов, которые могут быть излечены по данному методу..

Формула изобретения

Устройство для КВЧ-терапии, содержащее широкодиапаэонный генератор элект- 50 ромагнитного излучения КВЧ-диапазона, включающий в себя коаксиальный резона-:: тор с размещенным в разрыве центрального проводника полупроводниковым генера-. торным диодом, установленным на широкой 55 стенке отрезка прямоугольного волновода, и злектрознцефалограф с фильтром а — Ь

-ритма, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения сроков лечения и повышения эфческого воздействия с выхода реле 38 посту- 25 фективности воздействия путем обеспечения автоматического поиска индивидуальной резонансной частоты пациента по реакции его организма с последующим терапевтическим воздействием на этой частоте, в него введены дополнительный аналогичный первому коаксиальный резонатор, содержащий варикап, и установленный параллельно первому коаксиальному резонатору так, что плоскости их неподвижных торцовых стенок совмещены, а рядом с общей боковой стенкой коаксиальных резо наторов поперечно установлен отрезок прямоугольного волновода, электромагнитно связанный с первым коаксиальным резонатором прямоугольным отверстием в общей боковой стенке у плоскости неподвижных торцовых стенок, с проходящей через отверстие индуктивной петлей; замкнутой своими концами на неподвижные торцовые стенки резонаторов между их центральными проводниками, при этом размеры элементов связи не превышают четверти минимальной длины волны рабочего диапазона, причем генераторный диод установлен одним электродом на подвижном короткозамыкателе, а другим соединен с центральным проводником первого резонатора, который электромагнитио связан с отрезком прямоугольного волновода через четвертьволновый трансформатор, у которОго центральный проводник выполнен с диаметром. равным диаметру центрального проводника первого коаксиального резонатора. а его внешний проводник выполнен с диаметром, меньшим диаметра внешнего проводника первого коаксиального резонатора, при этом подвих ным короткозамыкателем второго коаксиального резонатора жестко фиксируется его удлинение относительно первого резонатора при механической перестройке частоты генератора, а также введены источник смещения варика.па и блок управления напряжением смещения варикапа, содержащий первый транзистор, эмиттер которого связан с варикапом, а коллектор подключен через контакты реле включения варикапа к источнику . смещения, операционный усилитель, выход которого соединен с базой первого транзистора, электромеханический привод, соединенный с механизмом перестройки частоты генератора, блок управления электромеханическим приводом, состоящий из первого двухвходового элемента И второго транзистора, через который электромеханический привод подключен к источнику питания, база второго транзистора соединена с выходом первого двухвходового элемента И и с одним из входов второго двухвходового эле1711920

Составитель И.Соколовский

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т.Малец

Редактор М.Недолуженко

Заказ 488 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-Э5, Раушская наб., 4/5 производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 мента И. компаратор, связанный своим выходом с одним из входов первого двухвходовогО элемента И, два идентичных генератора напряжения ступенчатой формы, каждый из которых состоит из шестиразрядного двоичного Счетчика, шести сопротивлений и шестивходового элемента

И, при этом счетный вход nepiore счетчика соединен с выходом элемента И-НЕ, Выхо. ды счетчйка соединены с входами первого шесаинодового элемента И и через сопротивления. обьвдюнвнные на другом «юнце, подкеочвны к пврвым входам компараторэ я операареонного усилителя, Второй входкоторого.соединен с общей ййной, а выход первого шестивходового элемента И связан с вторым входом первого деухвходбвого элемента И и C одним иэ входов элемейта

И-НЕ, счетный вход второго шестиразрядНОГО счетчика соединен с Выходом второГО двухвходового элемента И, выходы счетчика подключены K Входам втОрого шестивходового элемента И и через сопротивления, обьединенные на другом конце, соединены с вторым входом компаратора. а выход вто рого шестивходового элемента И связан с

5 входами сброса первого и второго шестиразрядных счетчиков, генератор тактовых импульсов с регулируемой частотой следования импульсов, выход которого подключен к второму входу второго двухвходового

10 элейента И и к второму входу элемента ИНЕ, два одинаковых формирователя импульсов, входы которых соединены с выходом фильтра а — Ь -ритма электроэнцефалографа, выход первого из них свя15 эан с вторым входом элемейта И-НЕ. а выход второго подключен к реле времени, соединенному с базой третьего транзистора, через который обмотка электромагнит.ного реле включения напряжения смещения

2О варикапа.связана с источником этого напряжения.