RU2089022C1 - Radiator - Google Patents

Radiator Download PDF

Info

Publication number
RU2089022C1
RU2089022C1 RU94027769A RU94027769A RU2089022C1 RU 2089022 C1 RU2089022 C1 RU 2089022C1 RU 94027769 A RU94027769 A RU 94027769A RU 94027769 A RU94027769 A RU 94027769A RU 2089022 C1 RU2089022 C1 RU 2089022C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
conductor
dielectric
cable
emitter
arm
Prior art date
Application number
RU94027769A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94027769A (en
Inventor
Георгий Георгиевич Червяков
Александр Иванович Дыгай
Original Assignee
Георгий Георгиевич Червяков
Александр Иванович Дыгай
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Георгий Георгиевич Червяков, Александр Иванович Дыгай filed Critical Георгий Георгиевич Червяков
Priority to RU94027769A priority Critical patent/RU2089022C1/en
Publication of RU94027769A publication Critical patent/RU94027769A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2089022C1 publication Critical patent/RU2089022C1/en

Links

Landscapes

  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

FIELD: microwave radiators for inoperable treatment of benign and malignant tumors in internal organs with the aid of local electromagnetic hyperthermia and for performance of electromagnetic measurements in complex media (with variable electromagnetic parameters). SUBSTANCE: radiator has section of RF cable 1 with SHF connector 2, dipole antenna with two arms 3, 5, external 6 and internal 8 conductors, dielectric film 7, conductor 9, temperature-sensitive element 10, capacitor 11 and dielectric body 13. EFFECT: reduction of radiation region length and organization of constant monitoring the temperature. 1 dwg

Description

Изобретение относится к микроволновым излучателем для неоперационного лечения доброкачественных и злокачественных образований внутренних органов посредством локальной электромагнитной гипертермии, а также проведения электромагнитных измерений в сложных средах (с переменными электромагнитными параметрами). The invention relates to a microwave emitter for non-surgical treatment of benign and malignant formations of internal organs through local electromagnetic hyperthermia, as well as conducting electromagnetic measurements in complex environments (with variable electromagnetic parameters).

Известен излучатель для микроволновой терапии полостных органов, содержащий диэлектрический кожух, внутри которого установлен излучающий элемент, подключенный к коаксиальному вводу энергии и выполненный в виде центрального стержневого и внешнего проводника цилиндрической формы, с пространством между проводниками, заполненными диэлектриком, причем для создания локальной зоны нагрева с анаксиальным распределением поля у рабочего торца излучателя, на сплошной боковой поверхности цилиндрического проводника с равномерным шагом выполнены поперечные пазы одинаковой ширины с высотой, уменьшающейся по мере удаления от рабочего торца, при этом основания всех пазов, лежащих в одной плоскости, составляют угол от 5 до 20o с осью цилиндрического проводника (Официальный Бюллетень Государственного комитета по делам изобретений и открытий при ГКНТ СССР N 12, 1990, N 1553142, кл. A 61 N 5/02).A known emitter for microwave therapy of abdominal organs, containing a dielectric casing, inside which there is a radiating element connected to a coaxial energy input and made in the form of a central rod and an external conductor of a cylindrical shape, with a space between the conductors filled with a dielectric, and to create a local heating zone with anaxial distribution of the field at the working end of the emitter, on a continuous lateral surface of a cylindrical conductor with a uniform pitch enes transverse grooves of the same width with the height decreasing with distance from the working end, wherein the base of all the grooves lying in one plane form an angle of from 5 to 20 o with the axis of the cylindrical conductor (Official Bulletin of the State Committee for inventions and discoveries at GKNT USSR N 12, 1990, N 1553142, class A 61 N 5/02).

Недостатками аналога являются значительная длина области излучения, диаметр излучателя с диэлектрическим кожухом, сложность реализации конструкции в диапазоне частот, обеспечивающем прогрев ткани на достаточной глубине и невозможность осуществления контроля температуры в области нагрева. The disadvantages of the analogue are the significant length of the radiation region, the diameter of the emitter with a dielectric casing, the complexity of the design in the frequency range, which ensures heating of the fabric at a sufficient depth and the inability to control the temperature in the heating region.

Для проведения гипертермии внутренних органов требуется глубина прогрева более 3 см, что требует применения рабочих частот 915 или 460 МГц (журнал ТИИЭР. 1974, N 1. Применение электромагнитной энергии в терапии. Гай. Лейманн, Стоунбридж с. 74). Hyperthermia of internal organs requires a heating depth of more than 3 cm, which requires the use of operating frequencies of 915 or 460 MHz (TIIER journal. 1974, N 1. The use of electromagnetic energy in therapy. Guy. Leimann, Stonebridge p. 74).

Известно (А.З. Фрадин. Антенны сверхвысоких частот. М. Советское радио, 1957 с. 26, 485-495), что щелевые антенны на коаксиальных линиях имеют длину щелей, кратную λ/2, т.е. для их осуществления требуется минимальный диаметр наружного цилиндра более 16-20 мм (при заполнении излучателя диэлектриком с ε10), при этом с учетом размеров кожуха получают диаметр 20 мм и более. Такие поперечные сечения излучателя имеют ограниченное применение и непригодны для урологических, трахейных, легочных процедур и пр. It is known (A.Z. Fradin. Microwave antennas. M. Soviet Radio, 1957, p. 26, 485-495) that slot antennas on coaxial lines have slit lengths that are a multiple of λ / 2, i.e. their implementation requires a minimum diameter of the outer cylinder of more than 16-20 mm (when filling the emitter with a dielectric with ε10), while taking into account the dimensions of the casing, a diameter of 20 mm or more is obtained. Such transverse sections of the emitter are of limited use and unsuitable for urological, tracheal, pulmonary procedures, etc.

Для формирования диаграммы направленности с неосевым максимумом необходимы щели вдоль коаксиальной линии на длине, большей l/2, т.е. область облучения составляют величину 5 и 10 см соответственно на 915 и 460 МГц, что превращает протяженность большинства новообразований и ведет к облучению здоровых органов. В излучателе также не предусмотрена система контроля температуры, что осложняет проведение гипертермии и требует дополнительного оборудования и приборов. To form a radiation pattern with a non-axial maximum, gaps along the coaxial line at a length greater than l / 2 are necessary, i.e. the irradiation area is 5 and 10 cm at 915 and 460 MHz, respectively, which converts the length of most neoplasms and leads to irradiation of healthy organs. The radiator also does not provide a temperature control system, which complicates the carrying out of hyperthermia and requires additional equipment and devices.

Известен также излучатель для ВЧ и СВЧ-терапии полостных органов, содержащий диэлектрический корпус и фидер, подключенный к установленному внутри корпуса коаксиальному резонатору, образованному двумя проводниками, один из которых выполнен в виде цилиндрической спирали, причем для повышения точности угловой локализации поля, за счет обеспечения аксиально-несимметричного распределения интенсивности нагрева, внешний проводник выполнен в виде цилиндра, подключенного к внешнему проводнику фидера с продольным щелевым разрезом, угол раскрыва которого равномерно увеличивается от нуля со стороны фидера до угла 180-360o на рабочем конце излучателя, а спиральный проводник подключен к центральной жиле фидера (Официальный Бюллетень Государственного комитета по делам изобретений и открытий при ГКНТ СССР N 46, 1989, кл. A 61 N 5/02).Also known is an emitter for RF and microwave therapy of abdominal organs, containing a dielectric housing and a feeder connected to a coaxial resonator installed inside the housing, formed by two conductors, one of which is made in the form of a cylindrical spiral, and to increase the accuracy of the angular localization of the field, by ensuring axially asymmetric distribution of the heating intensity, the outer conductor is made in the form of a cylinder connected to the outer conductor of the feeder with a longitudinal slotted section, the angle yva which uniformly increases from zero by the feeder to 180-360 o angle at the tip end of the radiator, and helix conductor is connected to the central conductor of the feeder (Official Bulletin of the State Committee for inventions and discoveries at GKNT N USSR 46, 1989, Cl. A 61 N 5/02).

Недостатками аналога являются значительная длина области облучения, диаметр такого излучателя, отсутствие температурного контроля в течение процедуры. The disadvantages of the analogue are the significant length of the irradiation area, the diameter of such an emitter, the absence of temperature control during the procedure.

Известно (Техника и приборы СВЧ. И.В. Лебедев. М. Высшая школа, 1970, с. 324-332), что длины коаксиальных резонаторов кратны λ/4, что для диэлектрика с ε ≈ 3, обеспечивающем приемлемую добротность резонатора, дает минимальную длину порядка 5,5 и 10 см (на 915 и 460 МГц соответственно), причем более высокие частоты дают глубину прогрева недостаточную. It is known (Microwave Engineering and Instruments. I.V. Lebedev. M. Vysshaya Shkola, 1970, p. 324-332) that the lengths of coaxial resonators are multiples of λ / 4, which for an insulator with ε ≈ 3 providing an acceptable quality factor of the resonator gives the minimum length is about 5.5 and 10 cm (at 915 and 460 MHz, respectively), and higher frequencies give an insufficient heating depth.

Для получения приемлемой добротности резонатора с целью возбуждения оптимальной излучаемой мощности отношение наружного к внутреннему диаметров резонатора составляют 3,6 и, как известно, однозначно связано с длиной волны

Figure 00000002
что дает для частот 915 и 460 МГц максимальное значение внутреннего диаметра 2,5 и 0,7 см. Учитывая ширину витка спирали (больше внутреннего диаметра), толщину ленты спирали (более 0,2 мм), диаметр внутреннего диэлектрического заполнения (ограничен снизу механической прочностью материала при навивке спирали) более 2 мм, получим диаметр внешней поверхности резонатора соответственно более 6 и 9 мм. Последнее с толщиной внешней стенки резонатора и диэлектрического кожуха дает величину более 10 и более 15 мм и ограничивает по сечению значительное количество терапевтических применений. Как и в первом аналоге, здесь отсутствует возможность контроля температуры в процессе гипертермии.To obtain an acceptable quality factor of the resonator in order to excite the optimum radiated power, the ratio of the outer to inner diameters of the resonator is 3.6 and, as is known, is uniquely related to the wavelength
Figure 00000002
which gives for frequencies of 915 and 460 MHz the maximum value of the inner diameter of 2.5 and 0.7 cm. Given the width of the spiral coil (larger than the internal diameter), the thickness of the spiral tape (more than 0.2 mm), the diameter of the internal dielectric filling (limited from below the mechanical strength of the material when winding the spiral) more than 2 mm, we obtain the diameter of the outer surface of the resonator, respectively, more than 6 and 9 mm The latter with a thickness of the outer wall of the resonator and the dielectric casing gives a value of more than 10 and more than 15 mm and limits a significant number of therapeutic applications over the cross section. As in the first analogue, there is no possibility of temperature control during hyperthermia.

Из известных излучателей наиболее близким по технической сущности является "Излучатель для полостной электромагнитной гипертермии" (Электронная техника, серия 1, Электроника СВЧ, вып. 10, 1983, с. 52-56, Э.А.Гельвич, И.Б. Давидович, В.Н. Мазохин). Of the known emitters, the closest in technical essence is the "Emitter for cavity electromagnetic hyperthermia" (Electronic Engineering, series 1, Microwave Electronics, issue 10, 1983, pp. 52-56, E.A. Gelvich, I. B. Davidovich, V.N. Mazokhin).

Он содержит отрезок радиочастотного кабеля с СВЧ-разъемом на одном конце и излучающей дипольный антенной на другом конце. Первое плечо дипольной антенны представляет собой выступающий отрезок внутреннего проводника радиочастотного кабеля. Второе отрезок тонкостенный медной трубки, изолированной от внешнего проводника радиочастотного кабеля диэлектрической пленкой (например, фторопластом) и соединенной с внешним проводником радиочастотного кабеля со стороны первого плеча. Длина каждого плеча дипольной антенны (выступающего отрезка внутреннего проводника и тонкой медной трубки) равна λд/4, где

Figure 00000003
, с скорость света в вакууме, f рабочая частота, ε - диэлектрическая проницаемость среды диэлектрика, заполняющего радиочастотный кабель.It contains a piece of RF cable with a microwave connector at one end and a radiating dipole antenna at the other end. The first arm of the dipole antenna is a protruding section of the inner conductor of the RF cable. The second segment is a thin-walled copper tube isolated from the external conductor of the radio frequency cable by a dielectric film (for example, fluoroplastic) and connected to the external conductor of the radio frequency cable from the side of the first arm. The length of each arm of the dipole antenna (the protruding section of the inner conductor and the thin copper tube) is λ d / 4, where
Figure 00000003
, c is the speed of light in vacuum, f is the operating frequency, ε is the dielectric constant of the dielectric medium filling the radio frequency cable.

Питание излучателя осуществляется путем подачи СВЧ-колебаний через СВЧ-разъем. При этом на плечах излучающей дипольной антенны наводятся переменные СВЧ-токи, возбуждающие в пространстве, окружающем излучатель, электромагнитное поле с диаграммой направленности, близкой к тороидальной. The emitter is powered by supplying microwave oscillations through the microwave connector. In this case, alternating microwave currents are induced on the shoulders of the radiating dipole antenna, exciting in the space surrounding the radiator an electromagnetic field with a directivity pattern close to toroidal.

В конструкции излучателя для полостной электромагнитной гипертермии применена излучающая дипольная антенна, имеющая область облучения, равную половине длины волны, что с учетом относительной диэлектрической проницаемости заполнения радиочастотного кабеля (полистирол 2,45-2,65, фторопласт 2,2) на частотах, выделенных для медицинских и промышленных применений (915 и 460 МГц) составит соответственно 10 и 25 см. Указанная конструкция приемлема на частоте 2450 МГц, где длина области облучения составляет порядка 4,5 см, однако на указанной частоте глубина прогрева тканей не превышает 1,7 см, что недостаточно даже для опухолей, диагностированных на ранней стадии (ТИИЭР.- 1974, N 1. Применение электромагнитной энергии в терапии. Гай, Леманн, Стоунбридж. с. 66-93). В прототипе не решен вопрос и с контролем текущей температуры в области облучения, что ограничивает применимость данного излучателя в урологической, трахейной, легочной и других областях. In the design of the emitter for cavity electromagnetic hyperthermia, a radiating dipole antenna is used having an irradiation region equal to half the wavelength, which, taking into account the relative dielectric constant of the filling of the radio frequency cable (polystyrene 2.45-2.65, fluoroplastic 2.2) at the frequencies allocated for medical and industrial applications (915 and 460 MHz) will be 10 and 25 cm, respectively. This design is acceptable at a frequency of 2450 MHz, where the length of the irradiation area is about 4.5 cm, but at the indicated frequency of depths Warm tissue does not exceed 1.7 cm, which is sufficient even for tumors diagnosed at an early stage (TIIER.- 1974, N 1. Application of the electromagnetic energy in therapy. Guy, Lehmann, Stonebridge. p. 66-93). The prototype does not resolve the issue of controlling the current temperature in the irradiation area, which limits the applicability of this emitter in urological, tracheal, pulmonary and other areas.

Таким образом, указанные причины препятствуют сокращению области облучения и терапии температурно чувствительных органов. Thus, these reasons hinder the reduction of the area of exposure and therapy of temperature-sensitive organs.

Задачей изобретения является уменьшение длины области облучения, организация постоянного контроля температуры, что позволяет снизить мощность облучения и проводить гипертермию внутриполостных новообразований в полостях с минимальными размерами. The objective of the invention is to reduce the length of the irradiation area, the organization of constant temperature control, which reduces the irradiation power and conduct hyperthermia of intracavitary neoplasms in cavities with minimal dimensions.

Для достижения технического результата в излучатель, выполненный из отрезка радиочастотного кабеля с СВЧ-разъемом на одном конце и излучающей дипольной антенной на другом конце, где первое плечо дипольной антенны представляет собой отрезок внутреннего проводника радиочастотного кабеля, а второе отрезок проводника, изолированного от внешнего проводника радиочастотного кабеля диэлектрической пленкой и соединенного со стороны первого плеча с внешним проводником радиочастотного кабеля, длины плеч дипольной антенны равны четверти длины волны и выполнены в виде спиралей, и первое из них соединено с внутренним проводником радиочастотного кабеля, а второе с внешним проводником радиочастотного кабеля, внутри первого плеча расположен проводник, соединяющий внешний проводник радиочастотного кабеля с термодатчиком, второй вывод которого соединен с внутренним проводником радиочастотного кабеля, параллельно термодатчику подсоединен конденсатор, причем излучатель покрыт с наружной стороны диэлектрической пленкой и помещен в диэлектрический корпус. To achieve a technical result, an emitter made of a piece of radio frequency cable with a microwave connector at one end and a radiating dipole antenna at the other end, where the first arm of the dipole antenna is a piece of the inner conductor of the radio frequency cable and the second piece of conductor isolated from the outer conductor of the radio frequency cable with a dielectric film and connected from the side of the first shoulder to the external conductor of the radio frequency cable, the lengths of the shoulders of the dipole antenna are a quarter of the lengths The waves are made in the form of spirals, and the first one is connected to the inner conductor of the RF cable, and the second to the outer conductor of the RF cable, inside the first arm there is a conductor connecting the outer conductor of the RF cable to the temperature sensor, the second terminal of which is connected to the inner conductor of the RF cable , a capacitor is connected in parallel with the temperature sensor, the emitter being coated on the outside with a dielectric film and placed in a dielectric housing.

На чертеже представлен излучатель с сечением по длине. The drawing shows a radiator with a cross section in length.

Позиции на чертеже обозначают:
1 отрезок радиочастотного кабеля;
2 СВЧ-разъем;
3 первое плечо излучающей дипольной антенны;
4 выступающий отрезок внутренней части радиочастотного кабеля;
5 второе плечо излучающей дипольной антенны;
6 внешний проводник радиочастотного кабеля;
7 диэлектрическая пленка;
8 внутренний проводник радиочастотного кабеля;
9 проводник;
10 термодатчик;
11 конденсатор;
12 диэлектрическая оболочка;
13 диэлектрический корпус.
The positions in the drawing indicate:
1 piece of RF cable;
2 microwave connector;
3 first shoulder of the radiating dipole antenna;
4 protruding section of the inner part of the radio frequency cable;
5 the second shoulder of the radiating dipole antenna;
6 external conductor of the radio frequency cable;
7 dielectric film;
8 inner conductor of the RF cable;
9 conductor;
10 temperature sensor;
11 capacitor;
12 dielectric sheath;
13 dielectric housing.

СВЧ-колебания подаются через СВЧ-разъем 2 и по отрезку радиочастотного кабеля 1 поступают на плечи 3 и 5 дипольной антенны, связанные соответственно с внутренним 8 и внешним 6 проводниками радиочастотного кабеля. Излучаемая дипольной антенной электромагнитная энергия производит нагрев тканей или окружающей среды, причем максимальный тепловой эффект проявляется в непосредственной близости от излучателя. Здесь установлен термодатчик 10, связанный с внутренним 8 проводником радиочастотного кабеля и посредством проводника 9, расположенного внутри спирального плеча 3 с внешним проводником 6. Параллельно термодатчику 10 включен конденсатор 11. Излучатель снаружи покрыт диэлектрической оболочкой 12 и помещен в диэлектрический корпус 13. Microwave oscillations are fed through the microwave connector 2 and along the length of the radio frequency cable 1 are supplied to the arms 3 and 5 of the dipole antenna, respectively connected with the internal 8 and external 6 conductors of the radio frequency cable. Electromagnetic energy emitted by a dipole antenna produces heating of tissues or the environment, and the maximum thermal effect is manifested in the immediate vicinity of the emitter. A temperature sensor 10 is installed here, connected to the inner 8 conductor of the radio-frequency cable and by means of a conductor 9 located inside the spiral arm 3 with the external conductor 6. A capacitor 11 is connected in parallel to the temperature sensor 10. The emitter is externally coated with a dielectric sheath 12 and placed in a dielectric housing 13.

Преобразованная излучателем электромагнитная энергия излучается в окружающую среду. Форма диаграммы излучения близка к тороидальной и располагается вокруг оси излучателя, с центром между плечами 3 и 5. Энергия электромагнитного поля СВЧ распространяется в глубь тканей и преобразуется в тепло, т.е. повышает температуру пораженных органов. Скорость изменения температуры на единицу объема определяется мощностями: Wa поглощения, WM метаболического теплообразователя, Wr рассеяния за счет теплопроводности, Wk отводимой системой кровообращения и описывается следующим выражением

Figure 00000004

где C удельная теплоемкость тканей.The electromagnetic energy converted by the emitter is radiated into the environment. The shape of the radiation pattern is close to toroidal and is located around the axis of the emitter, with a center between the arms 3 and 5. The energy of the microwave electromagnetic field propagates deep into the tissues and is converted into heat, i.e. increases the temperature of the affected organs. The rate of temperature change per unit volume is determined by the capacities: W a absorption, W M metabolic heat generating agent, W r scattering due to thermal conductivity, W k removed by the circulatory system and is described by the following expression
Figure 00000004

where C is the specific heat capacity of the tissues.

В первом приближении, с учетом стационарного состояния, при
WM Wr Wk ≈ 0

Figure 00000005

где s удельная теплопроводность, r плотность, a коэффициент затухания, f частота, R расстояние.In a first approximation, taking into account the stationary state, at
W M W r W k ≈ 0
Figure 00000005

where s is the thermal conductivity, r is the density, a is the attenuation coefficient, f is the frequency, R is the distance.

При этом для мышц и ряда желез, при
C 830 (кал/г•град); s 0,8 (см/м);
r 1,07 (д/м3); a 0,21 на F 460 МГц,

Figure 00000006

Что при мощности 10 Вт дает глубину проникновения, равную 3,57 см, и температуру нагрева около 4,6oC, т.е. реальная температура тела в данном сечении составит 41,2oC.Moreover, for muscles and a number of glands, with
C 830 (cal / g • hail); s 0.8 (cm / m);
r 1.07 (d / m 3 ); a 0.21 at F 460 MHz,
Figure 00000006

That at a power of 10 W gives a penetration depth of 3.57 cm and a heating temperature of about 4.6 o C, i.e. real body temperature in this section is 41.2 o C.

Максимальная мощность, рассеиваемая вблизи излучателя, будет давать при этом максимальный нагрев окружающих тканей, причем их температура составит 45,8oC, что не вызывает заметной термотолерантности тканей и контролируется термодатчиком 10.The maximum power dissipated near the emitter, will give the maximum heating of the surrounding tissues, and their temperature will be 45.8 o C, which does not cause noticeable thermal tolerance of the tissues and is controlled by the temperature sensor 10.

Поверхностная диэлектрическая пленка 12 защищает плечи излучателя от проводящей среды организма (физиологического раствора, плазмы крови, внутритканевой жидкости), что влияет на условие формирования диаграммы излучения и коэффициента стоячей волны (КСВ) излучателя. The surface dielectric film 12 protects the emitter’s shoulders from the body’s conductive medium (physiological saline, blood plasma, interstitial fluid), which affects the condition for the formation of the radiation pattern and standing wave coefficient (SWR) of the emitter.

Диэлектрический корпус 13 предотвращает прямой контакт излучателя с огранами и позволяет проводить требуемую обработку (стерилизацию) для многократного использования излучателя. The dielectric housing 13 prevents direct contact of the emitter with the edges and allows you to carry out the required processing (sterilization) for repeated use of the emitter.

Применение описанного излучателя позволяет решить ряд вопросов внутриполостной гипертермии органов с малым диаметром выводящих полостей и ограниченной длиной новообразований вдоль полости, таких как урологических, трахейных, легочных и другое. (Он может использоваться и вместо описанных аналогов и прототипа, которые ориентированы для ректальных и вагинальных процедур). При этом мощность облучения значительно снижается, по сравнению с методами диатермии через наружные покрытия, что повышает эффективность и уменьшает вредное облучение здоровых тканей. The use of the described emitter allows us to solve a number of issues of intracavitary hyperthermia of organs with a small diameter of the excretory cavities and a limited length of neoplasms along the cavity, such as urological, tracheal, pulmonary and others. (It can be used instead of the described analogues and prototype, which are oriented for rectal and vaginal procedures). At the same time, the irradiation power is significantly reduced, in comparison with the methods of diathermy through external coatings, which increases the efficiency and reduces the harmful radiation of healthy tissues.

Описанный излучатель, кроме того, может применяться для исследования электромагнитных свойств сложных средств и законов излучения и распространения в них СВЧ-колебаний. The described emitter, in addition, can be used to study the electromagnetic properties of complex means and the laws of radiation and the propagation of microwave oscillations in them.

Пример. Излучатель выполнен из отрезка радиочастотного кабеля 1 (типа РК50-0,6-11 с диаметром 1,4±0,1 мм) с СВЧ-разъемом 2 (типа СР-50-724 ФВ) на одном конце для подачи СВЧ-мощности и снятия температурно-зависимого параметра термодатчика 10. Излучающая дипольная антенна, выполненная в виде спиралей 3 и 5 с электрическими длинами плеч, приблизительно равными

Figure 00000007

где C скорость света в вакууме, f -рабочая частота, e - диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей излучающую часть излучающего диполя.Example. The emitter is made of a piece of RF cable 1 (type PK50-0.6-11 with a diameter of 1.4 ± 0.1 mm) with a microwave connector 2 (type SR-50-724 FV) at one end to supply microwave power and removal of the temperature-dependent parameter of the temperature sensor 10. Radiating dipole antenna, made in the form of spirals 3 and 5 with electric lengths of the shoulders, approximately equal
Figure 00000007

where C is the speed of light in vacuum, f is the operating frequency, e is the dielectric constant of the medium filling the radiating part of the radiating dipole.

Для получения минимального коэффициента стоячей волны и оптимального распределения поля длина плеч регулируется в небольших пределах. Диаметры намотки плеч диполя определяются диаметрами внутренней и внешней поверхностей радиочастотного кабеля и значительно меньше длины l. Число витков диполей 7 11 и зависит от диаметра провода спиралей (материал с высокой электропроводностью, серебро, сплав ПСР и др.) и шага намотки, который соизмерим с диаметром и больше диаметра провода. Первое плечо 3 диполя сформировано на поверхности внутренней изоляции 4 радиочастотного кабеля и соединено с центральным проводником 8, а второе плечо 5 выполнено на внешней поверхности радиочастотного кабеля 7, предварительно покрытой слоем диэлектрика 8 с низкими потерями на СВЧ (полистирол, фторопласт) и соединено с внешним проводником 7 вблизи плеча 3. To obtain a minimum standing wave coefficient and optimal field distribution, the shoulder length is adjustable within small limits. The diameters of the winding of the shoulders of the dipole are determined by the diameters of the inner and outer surfaces of the radio frequency cable and significantly less than the length l. The number of turns of the dipoles is 7 11 and depends on the diameter of the wire of the spirals (material with high electrical conductivity, silver, PPS alloy, etc.) and the winding pitch, which is comparable with a diameter and larger than the diameter of the wire. The first arm 3 of the dipole is formed on the surface of the internal insulation 4 of the radio frequency cable and connected to the central conductor 8, and the second arm 5 is made on the outer surface of the radio frequency cable 7, previously coated with a dielectric layer 8 with low microwave losses (polystyrene, fluoroplastic) and connected to the external conductor 7 near the shoulder 3.

Проводник 9 выполнен проводом МГТФ с диаметром меньше 0,5 мм внутри плеча 4 и соединен с внешним проводником 6 с одной стороны и с термодатчиком 10 (типа СТ1-19) с другой. Второй вывод термодатчика 10 соединен с внутренним проводником 8. Параллельно термодатчику 10 соединен конденсатор 11 типа К10-17 с номиналом 1500 пФ. The conductor 9 is made of MGTF wire with a diameter of less than 0.5 mm inside the arm 4 and is connected to the external conductor 6 on one side and to the temperature sensor 10 (type CT1-19) on the other. The second terminal of the temperature sensor 10 is connected to the inner conductor 8. In parallel with the temperature sensor 10, a capacitor 11 of type K10-17 with a nominal value of 1500 pF is connected.

Вся конструкция излучателя после подстройки покрыта слоем диэлектрика (полистирол) 12 и помещена в диэлектрический корпус (катетер Фолея для урологического применения). The entire structure of the emitter after adjustment is covered with a dielectric layer (polystyrene) 12 and placed in a dielectric housing (Foley catheter for urological use).

Claims (1)

Излучатель, содержащий отрезок радиочастотного кабеля со сверхвысокочастотным разъемом на одном конце и выступающим внутренним проводником в диэлектрике и дипольной антенной с двумя плечами на другом конце, при этом первое плечо соединено с внутренним проводником отрезка радиочастотного кабеля, а второе плечо изолировано по длине от внешнего проводника отрезка радиочастотного кабеля диэлектрической пленкой и соединено с внешним проводником со стороны первого плеча, причем длина каждого плеча дипольной антенны равна четверти длины волны, отличающийся тем, что плечи дипольной антенны выполнены в виде спиралей, причем первое плечо выполнено на диэлектрике выступающего внутреннего проводника и внутри диэлектрика расположен проводник, соединенный одним концом с внешним проводником отрезка радиочастотного кабеля, а другим концом с термодатчиком, второй конец которого соединен с концом выступающего внутреннего проводника, причем параллельно термодатчику включен конденсатор, а с наружной стороны излучатель покрыт диэлектрической оболочкой и помещен в диэлектрический корпус. A radiator comprising a piece of a radio frequency cable with a microwave connector at one end and a protruding inner conductor in a dielectric and a dipole antenna with two arms at the other end, the first arm being connected to the inner conductor of the RF cable piece and the second arm insulated in length from the outer conductor of the piece RF cable with a dielectric film and connected to an external conductor from the side of the first arm, the length of each arm of the dipole antenna being a quarter of the length The cables are characterized in that the arms of the dipole antenna are made in the form of spirals, the first arm being made on the dielectric of the protruding inner conductor and inside the dielectric there is a conductor connected at one end to the outer conductor of the RF cable segment and at the other end to a thermal sensor, the second end of which is connected to the end of the protruding inner conductor, and a capacitor is connected parallel to the thermal sensor, and on the outside the emitter is covered with a dielectric sheath and placed in a dielectric Corps.
RU94027769A 1994-07-25 1994-07-25 Radiator RU2089022C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94027769A RU2089022C1 (en) 1994-07-25 1994-07-25 Radiator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94027769A RU2089022C1 (en) 1994-07-25 1994-07-25 Radiator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94027769A RU94027769A (en) 1996-04-20
RU2089022C1 true RU2089022C1 (en) 1997-08-27

Family

ID=20158894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94027769A RU2089022C1 (en) 1994-07-25 1994-07-25 Radiator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2089022C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0810066A2 (en) * 2007-04-19 2015-05-05 The Foundry Inc Systems and methods for creating an effect using microwave energy for specific tissue

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1553142, кл. A 61 N 5/02, 1990. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94027769A (en) 1996-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3520120B2 (en) Microwave tissue heating antennas and sondes containing these antennas
US4776086A (en) Method and apparatus for hyperthermia treatment
US6233490B1 (en) Microwave antennas for medical hyperthermia, thermotherapy and diagnosis
US4825880A (en) Implantable helical coil microwave antenna
JP3905313B2 (en) Radiation application equipment
US5057106A (en) Microwave balloon angioplasty
US6706040B2 (en) Invasive therapeutic probe
US4945912A (en) Catheter with radiofrequency heating applicator
US7410485B1 (en) Directional microwave applicator and methods
US9549778B2 (en) Adjustable tuning of a dielectrically loaded loop antenna
EP0317067A2 (en) Microwave hyperthermia probe
JP2010194317A (en) Leaky-wave antenna for medical application
JPH11505157A (en) Microwave antenna catheter
PL204739B1 (en) Interstitial microwave antenna with miniaturized choke for hyperthermia and surgery
US6051018A (en) Hyperthermia apparatus
JP2017533740A (en) Small microwave ablation assembly
US10492860B2 (en) Microwave ablation antenna system with tapered slot balun
US10707581B2 (en) Dipole antenna for microwave ablation
Gu et al. A 2 1/4-turn spiral antenna for catheter cardiac ablation
RU2089022C1 (en) Radiator
Luyen et al. Recent advances in designing balun-free interstitial antennas for minimally-invasive microwave ablation
Liu et al. A helical microwave antenna for welding plaque during balloon angioplasty
JP2019524376A (en) Microwave equipment
Luyen et al. Minimally Invasive Microwave Ablation Antennas
CA1291221C (en) Method and apparatus for hyperthermia treatment