Электромагнитный генератор фокусированных ударных волн

 

Использование: в медицине для лечения методами ударно-волновых действий. Сущность изобретения: генератор содержит плоскую спиральную катушку, металлическую мембрану, установленную между ними изолирующую прокладку, соосную им акустическую линзу и полый шток, на дистальном конце которого установлен датчик ультразвуковой системы визуализации, при этом начало спиральной катушки закреплено на металлической втулке, между мембраной и втулкой осуществлен электрический контакт, а конец спиральной катушки и внешние края мембраны подключены к электродам полосковой линии. На шток насажена дополнительная втулка со скользящим уплотнением. Технический результат: повышение КПД генератора и расширение диапазона регулирования амплитуды ударной волны. 2 з.п, ф-лы, 1 ил.

СО}ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5035734/14 (22) 03.04,92 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (76) tO.Â.Àíäðèÿíîâ и С.П.Крючков (56) Патент CLLlA М 4674505, кл. А 61 В

17/22, 1988. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ГЕНЕРАТОР

ФОКУСИРОВАННЫХ УДАРНЫХ ВОЛН (57) Использование: в медицине для лечения методами ударно-волновых действий. Сущность изобретения: генератор содержит плоскую спиральную катушку, металлическую мембрану, установленную между ними изолирующую прокладку, соосную им акуИзобретение относится к медицинской технике и может найти применение при лечении методами ударно-волновых воздействий, например, в литотрипсии, Целью изобретения является уменьшение травматических поражений внутренних органов при проведении ударно-волнового воздействия за счет повышения достоверности контроля акустических свойств неоднородной биологической среды в зоне распространения ударной волны при одновременном повышении КПД генератора и расширении диапазона регулирования амплитуды ударной волны.

На чертеже изображена конструкция предлагаемого генератора фокусируемых ударных волн.

Генератор сбстоит из корпуса индуктора 1, плоской спиральной катушки 2, начало которой соединено с металлической втулкой

3. Металлическая мембрана 4 размещена параллельно плоскости катушки и отделена

„„. Ж„„1817691 АЗ (я)5 А 61 В 17/22, В 06 В 1/02 стическую линзу и полый шток, на дистальном конце которого установлен датчик ультразвуковой системы визуализации, при этом начало спиральной катушки закреплено на металлической втулке, между мембраной и втулкой осуществлен электрический контакт, а конец спиральной катушки и внешние края мембраны подключены к электродам полосковой линии, На шток насажена дополнительная втулка со скользящим уплотнением. Технический результат: повышение КПД генератора и расширение диапазона регулирования амплитуды ударной волны. 2 з.п, ф-лы, 1 ил. от нее тонкой изолирующей прокладкой 5, Шайба 6 с резиновым уплотняющим кольцом 7 прижимает мембрану к плоской поверхности металлической втулки. Прижатие обеспечивается гайкой 8. При сильной затяжке гайки обеспечивается хороший электрический контакт между мембраной и металлической втулкой. К концу спиральной катушки и к краю мембраны подключены электроды полосковой линии 9, которая подключается к разрядному контуру. Акустическая линза 10 укреплена на полом штоке 11, на конце которого установлен датчик

12 ультразвуковой системы визуализации.

Корпус генератора закрыт акустически прозрачной мембраной 14 и заполнен водой.

Дополнительная втулка 15 с уплотняющим фланцем обеспечивает герметизацию через резиновое уплотнение корпуса индуктора (спиральную катушку) и воэможность перемещения штока через уплотнение 16. Кабель 17 датчика проходит внутри штока, 1817691

Генератор работает следующим образом.

Предварительно генератор приводят в акустический контакт с телом больного. Затем включают систему ультразвуковой визуализации и, перемещая шток 11 вместе с укрепленными на нем датчиком 12 и линзой

10, просматривают акустическое изобра>кение биологической среды на пути распространения ударной волны. Если на этом пути встречаются участки с большими градиентами акустического импеданса, что легко обнаружить на экране системы наведения, то генератор перемещают перпендикулярно его оси, пытаясь найти другой путь для ударной волны к обьекту воздействия. Когда такой путь найден, то проводят совмещение фокуса линзы с обьектом воздействия, например, с камнем в почке больного. Для этого перемещают шток 11, меняя положение фокуса линзы на оси генератора, В процессе наведения на фокус может потребоваться дополнительная корректировка пути распространения ударной волны.

После наведения фокуса линзы на камень включают генератор, подавая в разрядный контур инициирующий импульс.

После включения разрядного контура ток разряда протекает по спиральной катушке

2, через втулку 3 идет в мембрану 4, в которой его путь повторяет форму спирали, и входит опять во внешнюю цепь разрядного контура через полосковую линию 9. Между током, текущим по спиральной катушке, и током, текущим по мембране, имеются большие силы отталкивания, которые ускоряют мембрану в течение импульса тока.

Мембрана, в свою очередь, воздействует на воду и ускоряет прилегающий слой воды. В результате в зоне формируется акустический импульс, который при фокусировании его линзой 10 формирует ударную волну.

Поскольку при кондуктивной связи мембраны с катушкой ток сосредоточен на поверхностях мембраны и катушки, обращенных друг к другу, то влияние скин— эффекта на распределение тока по сечению мембраны не приводит к выходу магнитного поля из зазора. Также такое конструктивное решение обеспечивает получение меньшей индуктивности разрядного контура, чем в случае индуктивной связи между мембраной и катушкой.

Отмеченные обстоятельства обеспечивают достижение более высоких амплитуд тока в контуре, а, следовательно, и более высокого значения давления в ударной волне при одинаковом знерговкладе.

Еще балее высокой эффективности можно достичь в случае многоспиральной катушки, состоящей из компланарных спиралей. В этом случае емкость разрядного контура можно разбить на число частей, равное числу спиралей. При этом уменьшается длительность импульса и увеличивается амплитуда ударной волны.

Формула изобретения

1, Злектромагнитный генератор фокусированных ударных волн, содержащий плоскую спиральную катушку, металлическую мембрану, размещенную параллельно плоскости катушки и отделенную от нее тонкой изолирующей прокладкой, соосную им акустическую линзу с узлом перемещения ее в осевом направлении генератора и датчик ультразвуковой системы визуализации, отл ич а ю щи йся тем,чтолинзаукреплена на полом штоке, установленном в отверстии в центре линзы, датчик установлен на конце штока, а его кабель проходит внутри штока, при этом в центре спиральной катушки установлена металлическая втулка, к которой на внешней ее цилиндрической поверхности подсоединено начало спиральной катушки, в центре изолирующей прокладки выполнено отверстие диаметром, равным внешнему диаметру металлической втулки, в центре металлической мембраны выполнено отверстие диаметром, равным внутреннему диаметру металлической втулки, и между мембраной и втулкой осуществлен электрический контакт по плоской поверхности втулки, а.к концу спиральной катушки и к краю мембраны, расположенным над ним, подключены электроды полосковой линии.

2. Генератор поп.1, отл ича ю щийся тем, что он снабжен дополнительной втулкой с уплотнительным фланцем, укрепленным на внешней стороне корпуса плоской спиральной катушки, при этом дополнительная втулка введена в отверстие металлической втулки, а в отверстие со скользящим уплотнением дополнительной втулки введен шток, при этом на внешнем диаметре дополнительной втулки выполнена резьба, на дополнительную втулку надета шайба с резиновым уплотняющим кольцом, при>катая к мембране и металлической втулке гайкой.

3. Генератор по пп. 1 и 2, о т л и ч а юшийся тем, что плоская спиральная катушка выполнена в виде нескольких компланарных спиралей, начала которых подсоединены через равные интервалы к металлической втулке, а их концы и края мембраны, установленной над ними, подключены к электродам полосковых линий.

1817691

Составитель

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор Т.Вашкович

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

Заказ 1733 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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