RU2127134C1

RU2127134C1 - Generator for microwave treatment

Info

Publication number: RU2127134C1
Application number: RU97109598A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Падучев
Original assignee: Падучев Николай Владимирович
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-06-05
Publication date: 1999-03-10

Abstract

FIELD: medical devices, in particular, microwave equipment for affecting biologically active regions by electromagnetic fields of high and very-high frequency. SUBSTANCE: emitting antenna is designed as coaxial waveguide piece, which outer part is short-circuited on one side. Inner conductor is designed as round waveguide piece, which length is equal to length of outer part and extends outside by distance, which is equal to quarter wave in waveguide. It contains source of electromagnetic oscillations, which is designed as noise generator, gas-discharge tube which is located in glass bulb with coaxial electrodes. EFFECT: matching of emitter to region under treatment, sharp direction pattern, increased bandwidth of output frequencies. 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к аппаратам для микроволновой терапии, предназначенным для лечения электромагнитными полями сверхвысоких или крайне высоких частот путем бесконтактного воздействия на биологически активные зоны. The invention relates to medical equipment, in particular to apparatus for microwave therapy, intended for the treatment of electromagnetic fields of ultrahigh or extremely high frequencies by non-contact effects on biologically active zones.

Известные устройства (аппараты) для микроволновой терапии, как правило, содержат: источник питания непрерывного или импульсного режима, источник электромагнитных колебаний - генератор сверхвысоких или крайне высоких частот, в качестве которого часто используется полупроводниковый или ламповый генератор шума, переходные или фильтровые устройства, излучающую антенну; и подразделяются на устройства для лечения методом локальной гипертермии и устройства для лечения информационно-волновыми методами. Known devices (apparatuses) for microwave therapy, as a rule, contain: a continuous or pulsed power source, an electromagnetic source - an ultrahigh or extremely high frequency generator, which is often used as a semiconductor or tube noise generator, transitional or filter devices, an emitting antenna ; and are divided into devices for treatment with local hyperthermia and devices for treatment with information-wave methods.

Известно устройство для микроволновой рефлексотерапии [1], предназначенное для лечения путем бесконтактного воздействия на биологически активные зоны полями крайне высоких частот. Цель этого изобретения, сокращение времени проведения процедуры и снижение суммарной поглощенной дозы излучения, достигается введением формирователя импульсного напряжения, выход которого электрически связан с источником электромагнитных колебаний - импульсным генератором КВЧ (крайне высокочастотного) шума, который через переходные устройства - фильтр верхних частот и последовательно соединенный с ним трансформатор типов волн связан с излучающей антенной. Терапевтический эффект достигается за счет того, что для малых уровней мощности электромагнитного излучения организм является для одних частот нелинейной системой с высокой добротностью, а для других линейной, поэтому облучение биологически активных зон шумовым электромагнитным излучением с равномерным спектром мощности вызывает реакцию организма на составляющие излучения совпадающие с собственными резонансными частотами. A device for microwave reflexology is known [1], intended for treatment by non-contact action on biologically active zones with fields of extremely high frequencies. The purpose of this invention, reducing the time of the procedure and reducing the total absorbed radiation dose, is achieved by introducing a pulse voltage shaper, the output of which is electrically connected to an electromagnetic oscillation source - an EHF (extremely high-frequency) noise pulse generator, which through transition devices is a high-pass filter and connected in series with it a transformer of wave types is connected to a radiating antenna. The therapeutic effect is achieved due to the fact that for small power levels of electromagnetic radiation, the body is a non-linear system with high Q factor for some frequencies, and linear for others; therefore, irradiation of biologically active zones with noise electromagnetic radiation with a uniform power spectrum causes the body to respond to radiation components that coincide with natural resonant frequencies.

К недостаткам данного устройства можно отнести отсутствие индикации наличия излучения, плохое согласование с облучаемым участком зоны, отсутствие выраженной направленности излучения. The disadvantages of this device include the lack of indication of the presence of radiation, poor coordination with the irradiated area, the absence of a pronounced directivity of radiation.

Известно устройство для волновой рефлексотерапии [2] , содержащее электрически последовательно соединенные каскад формирования импульсного напряжения, источник электромагнитных колебаний - шумовой генератор электромагнитных волн и антенну-излучатель, особенностью которого является наличие блока индикации, подключенного между каскадом формирования импульсного напряжения и источником электромагнитных колебаний. A device for wave reflexology [2], which contains an electrically series-connected cascade of pulse voltage generation, a source of electromagnetic waves - a noise generator of electromagnetic waves and an antenna emitter, a feature of which is an indication unit connected between the cascade of pulse voltage and a source of electromagnetic waves.

К недостаткам данного устройства можно отнести плохое согласование с облучаемой зоной, отсутствие выраженной направленности излучения, а также неопределенность в индикации именно сверхвысокочастотного излучения, так как блок индикации подключен в устройстве, работающем по принципу генератора ударного возбуждения до генератора, излучающего электромагнитные волны. The disadvantages of this device include poor agreement with the irradiated zone, the absence of a pronounced radiation directivity, as well as the uncertainty in the indication of microwave radiation, since the display unit is connected in a device operating on the principle of a shock excitation generator to a generator that emits electromagnetic waves.

Известен излучатель для аппарата микроволновой терапии наиболее близкий к предложенному по конструкции [3], содержащий волновод, возбудитель и коаксиальную линию, подключаемый посредством разъема к источнику электромагнитных колебаний - генератору сверхвысокой частоты, предназначенный для глубинного локального прогрева биологической ткани электромагнитной волной круговой поляризации. Цель изобретения, обеспечение равномерного распределения мощности излучения при хорошем согласовании с облучаемой зоной, достигается выполнением возбудителя в виде изогнутого по окружности вибратора, возбуждением волны с круговой поляризацией, а также выбором соотношения элементов излучателя. Этот излучатель предназначен для работы в сравнительно узком, относительно низкочастотном диапазоне, имеет большой диаметр излучателя, что сужает его возможности при необходимости точной дозиметрии, а также не содержит индикатора наличия излучения. A known emitter for a microwave therapy apparatus closest to that proposed in design [3], containing a waveguide, pathogen and a coaxial line connected via a connector to an electromagnetic oscillation source - an ultra-high frequency generator, designed for deep local heating of biological tissue with an electromagnetic circular polarization wave. The purpose of the invention, ensuring a uniform distribution of radiation power with good agreement with the irradiated zone, is achieved by making the pathogen in the form of a vibrator bent around the circumference, exciting the wave with circular polarization, and also choosing the ratio of the emitter elements. This emitter is designed to operate in a relatively narrow, relatively low-frequency range, has a large emitter diameter, which narrows its capabilities when accurate dosimetry is necessary, and also does not contain an indicator of the presence of radiation.

Целью предлагаемого изобретения является повышение терапевтического эффекта лечения при облучении биологически активных зон (точек) за счет лучшего согласования излучателя с облучаемой зоной, обеспечения выраженной направленности излучения (повышение точности дозиметрии), расширения диапазона излучаемых частот, в том числе за счет введения инфракрасного излучения и обеспечении индикации световым пятном в видимой части диапазона. The aim of the invention is to increase the therapeutic effect of treatment when irradiating biologically active zones (points) due to better matching of the emitter with the irradiated zone, ensuring a pronounced directivity of radiation (improving the accuracy of dosimetry), expanding the range of emitted frequencies, including by introducing infrared radiation and providing Indications by a light spot in the visible part of the range.

Поставленная цель достигается тем, что в излучатель, представляющий собой отрезок коаксиального волновода, внешняя часть которого замкнута с одной стороны, а внутренний проводник выполнен в виде отрезка круглого волновода, длина которого равна длине внешней части и выступает наружу на расстояние, равное четверти длины волны в волноводе, введен генератор шума, представляющий из себя газоразрядный прибор с коаксиально расположенными внутри стеклянной колбы рабочими электродами, например, газоразрядная индикаторная лампа. This goal is achieved by the fact that in the emitter, which is a segment of a coaxial waveguide, the outer part of which is closed on one side, and the inner conductor is made in the form of a segment of a circular waveguide, the length of which is equal to the length of the outer part and protrudes outward at a distance equal to a quarter of the wavelength in waveguide, a noise generator is introduced, which is a gas discharge device with working electrodes coaxially located inside the glass bulb, for example, a gas discharge indicator lamp.

Источником крайне высокочастотного, инфракрасного и видимого излучений служит тлеющий разряд в разряженном газе - хаотическое тепловое движение электронов плазмы разряда, средняя скорость которого определяет электрическую температуру плазмы и, следовательно, спектральную плотность мощности излучения. The source of extremely high-frequency, infrared, and visible radiation is a glow discharge in a discharged gas — the random thermal motion of the electrons in the discharge plasma, the average speed of which determines the electric temperature of the plasma and, therefore, the spectral density of the radiation power.

На фиг. 1 приведен вариант конструкции излучателя с внешней поверхностью 1 и внутренним волноводом 2, в котором расположен генератор 3 шума с коаксиально расположенными рабочими электродами 4 и выводами для подключения 5. В качестве генератора шума в этом варианте излучателя использована газоразрядная индикаторная лампа самостоятельного тлеющего разряда типа ИНС-1. In FIG. 1 shows a design variant of a radiator with an external surface 1 and an internal waveguide 2, in which a noise generator 3 with coaxially located working electrodes 4 and terminals for connecting 5 is located. As a noise generator in this embodiment of the radiator, a self-emitting discharge lamp type ANS- is used 1.

На фиг. 2 изображен вариант аппарата для микроволновой терапии с предложенным излучателем 1, 2, блоком питания 6, корпусом 7, печатной платой 8, прозрачной вставкой 9 и проводом питания 10. In FIG. 2 shows a variant of the apparatus for microwave therapy with the proposed emitter 1, 2, a power supply 6, a housing 7, a printed circuit board 8, a transparent insert 9 and a power wire 10.

Предлагаемая конструкция, в которой внешняя поверхность 1 излучателя замкнута с одной стороны и разомкнута с другой, внутренний проводник 2 представляет собой полый круглый волновод, длина которого равна длине внешней части и выступающий наружу на расстояние, равное четверти длины волны в волноводе и внутри которого помещен источник электромагнитных колебаний - генератор шума 3, представляющий из себя газоразрядный прибор с коаксиально расположенными рабочими электродами внутри стеклянного корпуса для возбуждения волны с круговой поляризацией, обеспечивает хорошую направленность СВЧ и КВЧ излучения и согласование с облучаемой зоной, излучение в инфракрасном диапазоне и в видимой части спектра для индикации наличия и направления излучения. The proposed design, in which the outer surface 1 of the emitter is closed on one side and open on the other, the inner conductor 2 is a hollow circular waveguide, the length of which is equal to the length of the outer part and protruding outward at a distance equal to a quarter of the wavelength in the waveguide and inside which the source is placed electromagnetic waves - noise generator 3, which is a gas-discharge device with coaxially located working electrodes inside a glass case to excite a wave with a circular floor polarization, provides a good orientation of the microwave radiation and EHF and alignment with the irradiated area, the radiation in the infrared range and in the visible part of the spectrum for indicating the presence and direction of the radiation.

Применение аппаратов для микроволновой терапии с предложенным излучателем в медицинской практике показало высокую эффективность при лечении ряда заболеваний за счет хорошего согласования с облучаемой зоной, расширения диапазона излучаемых частот, а также визуального контроля направленности и наличия излучения. The use of devices for microwave therapy with the proposed emitter in medical practice has shown high efficiency in the treatment of a number of diseases due to good coordination with the irradiated zone, the expansion of the range of emitted frequencies, as well as visual control of the directivity and presence of radiation.

Литература
1. С. П. Ситько, В.Е. Лобарев, Н.Д. Колбун Устройство для микроволновой рефлексотерапии "Порог". А. с. N 1611345, 1987 г.Literature
1. S.P. Sitko, V.E. Lobarev, N.D. Sausage Device for microwave reflexology "Threshold". A. s. N 1611345, 1987.

2. Ю. Г. Ржавский Устройство для волновой рефлексотерапии. А. с. N 2042364, 1992 г. 2. Yu. G. Rzhavsky Device for wave reflexology. A. s. N 2042364, 1992.

3. С. А. Лебедева. Излучатель для аппарата микроволновой терапии. А. с. N 1223923. 1983 г. 3. S. A. Lebedev. Emitter for microwave therapy apparatus. A. s. N 1223923.1983.

Claims

A radiator for microwave therapy, comprising a power supply unit, transition devices, an electromagnetic oscillation generator, a radiating antenna, characterized in that the radiating antenna is made in the form of a segment of a coaxial waveguide, the outer part of which is closed on one side, in the inner conductor is made in the form of a segment of a circular waveguide, the length of which is equal to the length of the outer part and protrudes outward at a distance equal to a quarter of the wavelength in the waveguide, and inside which the source of electromagnetic oscillations is placed - a generator noise in the form of a gas discharge device in a glass case with coaxially located working electrodes.