BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Bestrahlungsvorrichtung für therapeutische Zwecke, einen Hochfrequenzgenerator enthaltend, ferner ein erstes Paar und ein zweites Paar paarweise parallel in einem Abstand angeordneter Elektroden, welche Paare gegenseitig so ausgerichtet sind, dass die bei elektrischer Erregung aufgespannten Felder sich rechtwinklig in einem zentralen Gebiet kreuzen, in welchem sich ein zu behandelndes Gewebe befindet, sowie Schaltmittel zur Verbindung der Elektrodenpaare mit dem Hochfrequenzgenerator in gewünschter Kombination und Ablaufsfolge.
Die Kunst der Verwendung von Magnetismus in der Heilung von erkrankten biologischen Geweben und zur Schmerzlinderung ist seit mehreren Jahrtausenden bekannt, und zwar, gemäss überlieferter Aufzeichnungen, durch die Beobachtung von vorteilhaften Wirkungen, die bei Anwendung von Magnetismus erzielt wurden. Aber der biologische Reaktionsmechanismus bei der Anwendung von Magnetismus ist nie völlig verstanden worden. Fachleute haben im Laufe der Zeit verschiedene Verfahren und Therapien unter Anwendung von Magnetismus erarbeitet, in der Hoffnung, die applizierten magnetischen Felder würden das erkrankte Gewebe damit aus der korrekten Richtung treffen, damit die gewünschte Wirkung erzielt werde.
In der GB-Patentschrift Nr. 467 502 wird beispielsweise ein Diathennie-Bestrahlungsgerät offenbart, das in erster Linie für die Behandlung rheumatischer Erkrankungen vorgesehen ist. Es geht dort darum, im Inneren des zu behandelnden Körpergewebes eines Patienten Wärme zu erzeugen, wobei dazu mehrere Elektrodenpaare vorgesehen sind. Die damit aufgespannten Felder liegen in einer Ebene entweder nebeneinander oder sie kreuzen sich. Jedes Elektrodenpaar ist mit einem HF-Leistungsgenerator verbunden, wobei durch schaltungstechnische Massnahmen zu verhindern versucht wird, dass in Überlappungszonen der Felder eine übermässige Erwärmung entsteht.
Das in dieser Publikation beschriebene Diathermie Gerät ist zwar auch eine Bestrahlungsvorrichtung für therapeutische Zwecke. Sein Aufbau und seine Arbeitsweise unterscheiden sich jedoch erheblich von der Bestrahlungsvorrichtung gemäss der hier vorliegenden Erfindung. Insbesondere ist es aber mit dem dort beschriebenen Gerät praktisch unmöglich, eine Bestrahlungstherapie wie die weiter unten beschriebene, die rasch aufeinanderfolgende, räumliche Änderungen der Bestrahlungsrichtung erfordert, durchzuführen; mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist dies jedoch möglich, ohne dass Teile davon oder der Patient im geringsten bewegt werden müssten.
In der US-Patentschrift Nr. 4 095 588 wird ein Gerät zur Behandlung von Gefässkrankheiten vorgeschlagen, wobei die angestrebte Therapie im wesentlichen darin besteht, die Eisenoxid enthaltenden und daher magnetisch beeinflussbaren roten Blutkörperchen im Inneren der Blutgefässe zu spiralförmigen Bewegungen zu veranlassen, womit die gegebenenfalls an den Wänden der Blutgefässe haftenden Ablagerungen mechanisch gelöst und entfernt werden sollen. Das Gerät weist zu diesem Zweck eine Anzahl Elektromagnete auf, die ein um die Körperachse des Patienten drehendes Magnetfeld erzeugen; die einzelnen Spulen der Magnetpole sind mit einer geeigneten elektronischen, programmgesteuerten Speisevorrichtung verbunden, mittels welcher die Therapie den jeweiligen Erfordernissen angepasst werden kann.
Die in der FR-Publikation Nr. 2 252 107 veröffentlichte Patentanmeldung zeigt ein Gerät, mit dessen Hilfe ein magnetischer Katheter in einem Blutgefäss ruckartig bewegt und dem Verlauf des Gefässes entsprechend geführt werden kann. Das Gerät ist zu diesem Zweck mit vier bis sechs Magnetpolen versehen, die paarweise rechtwinklig zueinander angeordnet sind und deren Erregerspulen mit einer geeignet programmierten Speise- und Steuervorrichtung verbunden sind,
Die beiden zuletzt genannten Publikationen sind hier bloss der Vollständigkeit halber und in Anlehnung an den internationalen Recherchenbericht erwähnt; sie betreffen das Gebiet der vorliegenden Erfindung nur am Rande.
Die dort offenbarten Geräte dienen dazu, in Körpergefässe eingeführ te, ferromagnetische Gegenstände mittels äusserlich angeordneter Magnetfelder zu bewegen, um damit diagnostische oder therapeutische Zwecke zu erreichen. Es wird aber dort nicht angestrebt, durch die angelegten Felder einen direkten Einfluss auf die Moleküle der Gewebestruktur zu nehmen.
Mit diesen Geräten wäre dies im Sinne der nachstehend erläuterten Therapie auch gar nicht möglich; sie sind deshalb, entsprechend ihrer jeweiligen Zweckbestimmung, wesentlich anders konzipiert als die erfindungsgemässe Bestrahlungsvorrichtung.
Mit der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung wird angestrebt, durch Aufspannen eines pulsierenden elektromagnetischen Feldes aus wechselnden Richtungen Einfluss zu nehmen auf die das Gewebe bildenden Zellmoleküle, wobei speziell die Elektronen der DNS-(Desoxiribonukleinsäure-) und RNS-(Ribonukleinsäure-)Moleküle durch diese Felder angeregt werden sollen.
Die dazu durchzuführende Bestrahlungstherapie sieht vor, dass das zu behandelnde Gewebe in ein mit einer Repetitionsfrequenz in der Grössenordnung 1 bis 10 Hz pulsierendes oder amplitudenmoduliertes, elektromagnetisches Strahlungsfeld mit einer für Diathermie-Behandlungen üblichen Schwingungsfrequenz gebracht wird. Die Richtung des resultierenden Feldvektors soll dabei im Takte der Modulationsfrequenz laufend räumlich geändert werden, und zwar so, dass dieser Feldvektor aufeinanderfolgende Poldrehungen um 180 Grad erfährt, wobei seine Richtungsänderungen immer in Winkelsprüngen von jeweils 90 Grad erfolgen sollen.
Damit diese Feld-Applikation und deren Ablaufsfolge ohne Drehung oder Verschiebung von Apparatur oder Patient automatisch durchgeführt werden kann, weist die erfindungsgemässe Bestrahlungsvorrichtung die im unabhängi- gen Patentanspruch definierten Merkmale auf.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Gleichrichter für das Ausgangs-Leistungssignal eines Diathermie-Generators, der vor die kapazitiven Applikations-Elektroden geschaltet ist;
Fig. 2 ein Paar induktiver Elektroden, welche anstelle der kapazitiven Elektroden der Anordnung gemäss Fig. 1 verwendet werden können; Fig. 3 eine modifizierte Anordnung gemäss Fig. 1, mit drei Paaren von Applikations-Elektroden und einem Verteiler hiefür, womit ein in drei ungefähr senkrecht zueinander stehenden Ebenen drehendes Feld erzeugt werden kann, und mit einem zentralen Gebiet, wo der erkrankte Körper zur polaren Elektronen-Normalisierung untergebracht wird;
; Fig. 4 die detaillierte Anordnung des Verteilersystems gemäss Fig. 3, und
Fig. 5 eine weitere Variante der Hochfrequenz-Gleichrichtung mittels Amplitudenmodulation des Ausgangs Leistungssignales des Generators, entsprechend periodischen Hüllkurven.
Das den zu behandelnden Körper durchdringende elektromagnetische Feld wird, wie in Fig. 1 dargestellt, zwischen drei Paaren von Elektroden aufgespannt. Zur Erzeugung eines quasi-statischen Feldes zwischen diesen Elektroden Paaren können die an diese Paare von Elektroden angelegten, hochfrequenten Wechselsignale gleichgerichtet werden.
Es wird hier vorausgesetzt, dass die erforderliche Einwirkungsdauer der Strahlung in einer bestimmten Richtung des resultierenden Feldvektors in der Grössenordnung von einer Achtelssekunde sei.
In Fig. 1 stellt der Block 1 einen Kurzwellengenerator mit der Primärwicklung L 1 dar, die mit L2 induktiv gekoppelt ist. Die Wechselspannung über L2 wird mittels der Diode Dl gleichgerichtet, über dem Lastwiderstand Ra. Die gleichgerichtete Spannung (Halbwellen oder Vollwellen) über Ra wird dann an die in einem Abstand parallel angeordneten Elektroden 2 und 3 geführt, zwischen welchen sich der zu behandelnde Körper befindet. Der einzige Unterschied zwischen dieser Anordnung und einer konventionellen Diathermie-Anordnung besteht darin, dass das den Körper zwischen den zwei Platten 2 und 3 durchdringende.
hochfrequente elektrische Feld einpolig statt zweipolig ist.
Statt der Platten-Applikatoren 2 und 3 mit Luftzwischenraum können auch induktive Applikatoren 5 und 6 verwendet werden, wie in Fig. 2 gezeigt wird. Die Diode Da kann eingesetzt werden, um eine Spannungsumkehr über den Spulen zu verhindern. Die Behandlungsfrequenz des Generators gemäss Fig. list zwar nicht kritisch. aber die Diathermie Praxis hat gezeigt, dass das 13,56 MHz Band für Zuleitungen mit induktiven Applikatoren angemessen ist, jedoch unbefriedigend für Platten-Applikatoren, weil die damit verbundene hohe Reaktanz eine äusserst hohe Spannung im Patienten-Stromkreis erfordert. Das 27,12 MHz Band eignet sich dagegen für alle bekannten Applikatoren-Typen. Analogerweise ist das 40,68 MHz Band für induktive Applikatoren wegen der hohen dielektrischen Verluste meist unbefriedigend.
Die Diathermie mit gleichgerichter Spannung kann in der gleichen Weise wie in der gebräuchlichen Diathermie Praxis betrieben werden.
In einer fortgeschritteneren Form der Diathermie Anwendung mit Spannungs-Gleichrichtung kommen komplexere Applikatoren zum Einsatz, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. In dieser Anordnung gibt der Hochfrequenz-Generator in Block 7 die Wechselsignal-Welle an steuerbare Vollweg-Gleichrichter in den Blöcken 8, 9 und 10 ab, deren Aus gänge mit den Elektroden-Paaren 11, 1213, 14; und 15, 16 verbunden sind. Die physikalische Orientierung dieser Elektroden-Paare ist derart, dass die Durchtritts-Richtung des zwischen jedem einzelnen der Elektroden-Paare erzeugten Feldes in rechten Winkeln zu den Durchtritts-Richtungen der zwischen den beiden anderen Paaren erzeugten Feldern steht.
Wenn wir das Gebiet um diesen Kreuzungspunkt mit e bezeichnen, worin die falsch polarisierten Elektronen in ihre normale Polar-Orientierung repolarisiert werden sollen, so können zur Erzielung des gewünschten Effektes die Aufschaltungen der Spannungen an die drei Plattenpaare vorprogrammiert werden. Die Aufschaltungen werden durch den Verteiler in Block 17 gesteuert, dessen Ausgänge mit den Steuerungs-Eingängen der Vollwellen-Gleichrichter in den Blöcken 8 bis 10 in vorbestimmter Reihenfolge und Kombination verbunden sind. In dieser Anordnung liegt der Körper des Patienten auf dem Gestell (Tisch) 18 und ist so gelagert, dass das erkrankte Gebiet mit dem Gebiet e zusammen- trifft, wobei zur Heilung der Erkrankung das sich drehende Feld die polar desorientierten Elektronen im Gewebe wieder normalisiert.
Die Anordnung gemäss Fig. 3 ist in teilweise schematischer Zusammenstellung in Fig. 4 wiedergegeben; der Hoch frequenz-Generator ist hier durch den Block 19 dargestellt und weist drei aus Induktivitäten L3. L5 und L7 bestehende Ausgänge auf. Diese Induktivitäten sind induktiv mit den entsprechenden Sekundär-Induktivitäten L4. L6 und L8 gekoppelt. Die hochfrequenten Wechselspannungen über den Wicklungen L4, L6 und L8 werden durch die NPN- und PNP-Transistoren Ql, Q2: Q3, Q4; und Q5. Q6 vollwellig gleichgerichtet, die in Reihe zu den entsprechenden Lastwiderständen Rl, R2 und R3 liegen.
Die mit den entsprechenden Transistoren Ql bis Q6 in Serie geschalteten Dioden D2 bis D7 schützen die Transistoren vor Umkehrspannungen aus den Induktivitäten L4, L6 und L8. Die gleichgerichteten Spannungen über den Lastwiderständen Rl, R2 und R3 sind mit den entsprechenden Applikations-Plattenpaaren 11, 12; 13.14: und 15. 16 verbunden.
Die NPN- und PNP-Transistoren Ql bis Q6 werden als gesteuerte Gleichrichter verwendet; sie erhalten an ihren Eingängen komplexe Steuersignale aus den Ausgängen von Mi scher-Oder-Toren. die durch entsprechende Blöcke 20 bis 25 dargestellt sind. Die komplexen Steuersignale für diese Transistoren werden durch die Verteiler-Ausgänge in Block 17 geliefert. der wie dargestellt durch Eingangsimpulse ablaufmässig gesteuert wird, deren Frequenz für das hier vorgeschlagene System vier sequentiellen Arbeitsgängen des Verteilers entsprechen kann, wobei dies aber keine Einschränkung in der Ausführung ist.
Im Betrieb erhalten die Wicklungen L4, L6 und L8 hochfrequente Sinus-Wellen aus dem Generator in Block 19. Die Basis-Elektroden der Transistoren Ql bis Q6 sind normalerweise in Sperrichtung vorgespannt, sodass diese normalerweise nichtleitend sind. Beginnt der Verteiler in Block 17 infolge der Eingangsimpulse sequentiell zu arbeiten, so erhalten die Basis-Elektroden der Transistoren Ql bis Q6 über ihre zugehörigen Mischer-Oder-Tore 21, 23 und 25 in vorbestimmten Kombinationen Vorwärtsspannungen, sodass entsprechend der Arbeitsweise der NPN- und PNP-Transistoren an den Ausgangswiderständen positiv oder negativ gleichgerichtete Spannungen auftreten, welche an die Paare von Applikations-Elektroden 11 bis 15 in vorbestimmter Ablauf-Reihenfolge und Kombinationen verteilt werden.
Diese Kombinationen und Ablauf-Reihenfolgen können beispielsweise wie folgt lauten:
Ein Signal an dem mit 1 bezeichneten Ausgang des Verteilers macht Q1 leitend, sodass das Plattenpaar 11 und 12 ein Feld in dem zu behandelnden Körper erzeugt. Im Körper befindliche desorientierte Elektronen, die bezüglich der quer gerichteten Felddimension zwischen den zwei Platten in einem Winkel von 45 Grad liegen, werden um eine 45 Grad Drehung geneigt. Der Ausgang 2 steuert gleichzeitig Ql und Q3 sodass beide Paare 11, 12 und 13, 14 Felder aufspannen, wodurch die um 45 Grad gedrehten Elektronen weiter auf 90 Grad gedreht werden, in der Horizontaldimension.
Gleichzeitig werden natürlich auch andere polar desorientierte Elektronen derselben Ebene, die während des ersten Schrittes der polaren Drehung nicht reorientiert oder teilweise reorientiert worden sind, im gleichen Grad ausgerichtet. Ausgang Nummer 3 steuert lediglich Q3, sodass die die polar um 90 Grad gedrehten Elektronen nun auf 135 Grad schwenken. Ausgang 4 steuert gleichzeitig Q2 und Q3 sodass nun die zwei Elektroden-Paare 11, 12 und 13. 14 gleichzeitig Felder aufspannen (bezüglich der ursprünglichen polaren Desorientierung der in polarer Drehung begriffenen Elektronen in umgekehrter Polarität), um die Drehung der bereits um 135 Grad polar gedrehten Elektronen im letzten Schritt auf 180 Grad zu bringen. womit die normale Polarisierung der polar desorientierten Elektronen einer bestimmten Ebene wieder hergestellt ist.
Durch fortgesetzte Anwendung der aufgezeigten Abläufe und Kombinationen der Arbeitsgänge können. wie einzusehen ist, ganze dreidimensionale Drehungen von dreidimensional gruppierten. polar desorientierten Elektronen im erkrankten Gewebe vorgenommen werden, gesteuert durch geeignete Signalabläufe an den Ausgängen des Verteilers in Block 17. Einige der Verbindungen dieser Kombinationen sind anhand von Fig. 4 gezeigt worden. Wie schon erwähnt ist der anhand von Fig. 4 dargestellte Funktionsablauf aber nur als Beispiel zu betrachten; die erforderliche Drehung der polar desorientierten Elektronen von 180 Grad könnte statt mittels 45 Grad-Schritten auch durch bloss zwei Winkelschritte zu 90 Grad vollzogen werden.
Dazu müssten das Elektroden-Paar 11 und 12 im ersten Schritt und das Paar 13 und 14 im zweiten Schritt erregt werden, um Felddrehungen von 180 Grad in der ersten Ebene zu erreichen; Erregung der Paare 11, 12 und 15, 16 in zwei Schritten ergäbe eine Felddrehung von 180 Grad in einer zweiten Ebene, und Erregung der Paare 13, 14 und 15, 16 in zwei Schritten eine 180 Grad-Felddrehung in einer dritten Ebene. Die Komplexität der Operationen hängt davon ab, wie einfach man den Apparat für die praktische Routinearbeit zu bauen und zu bedienen wünscht.
Sowohl die polare Desorientierung wie auch die polare Reorientierung der Molekular-Mechanismen werden wie schon erwähnt durch regenerativ verstärkte magnetische und elektrische Energien bewirkt, die in gegenseitig gesteuerten Wechselbeziehungen angrenzender Molekular-Mechanismen entstehen. Eine Polarisierungs-Bewegung muss also nur mittels eines äusserlich angelegten Feldes in Gang gesetzt und anschliessend bis zur vollständigen Polarisierung durch Selbst-Regeneration periodisch mittels eines gleichgerichteten elektrischen Feldes behandelt werden. Diese Periodizität kann durch Tastung der Ausgangsleistung des Hochfrequenz-Generators in Block 1 gemäss Fig. 1 erreicht werden.
Eine derartige Periodizität (Tastung) im Betrieb ist auch bei der Anordnung gemäss Fig. 4 wünschbar, sodass jedwelche Feldinterferenz, welche die Normalfunktion des Molekular Mechanismus während der Periode der Feldapplikation erfahren haben könnte, in den Ruhepausen ausreichend Zeit zum selbständigen Wiederausgleich hat. Die Wellenform der Tastung der Hochfrequenz-Generatoren 1 und 19 in Fig. 1 bzw. Fig. 4 ist nicht wichtig, jedoch ist graduelles Ansteigen und Abfallen der Kanten der Welle aus vielen Gründen wünschbar, z. B. wegen der hochfrequenten Interferenzen im Raum. Eine praktische Ausführung ist in Fig. 5 dargestellt.
In der Darstellung gemäss Fig. 5 wird eine modulierende Sinuswelle mit der gewünschten Tastfrequenz in Block 30 erzeugt, dessen Ausgang mit sowohl mit dem Halbwellen Gleichrichter in Block 31 als auch mit dem Pulsformer in Block 29 verbunden ist. Die Impulse des Blockes 29 werden verwendet, um den Verteiler in Block 17 anzusteuern, bei dem es sich um den gleichen Verteiler 17 gemäss Fig. 4 handelt. Der Ausgang des Hochfrequenz-Generators in Block
19 wird dem Amplituden-Modulator in Block 32 zugeführt und entspricht nun dem Ausgang des Hochfrequenz-Generators des Blockes 19 gemäss Fig. 4, oder dem Block 1 gemäss Fig. 1, der wie oben beschrieben mit den Wicklungen L3, L5 und L7 verbunden ist. In dieser Anordnung versteht sich die Arbeitsweise von selbst.
Die Modulationswelle des Blockes 30 ist beispielsweise unmittelbar neben diesem dargestellt; die aus der Modulationswelle abgeleiteten Impulse werden neben Block 29 gezeigt; die gleichgerichtete Welle ist neben dem Block 31 dargestellt; und der Ausgang des Hochfrequenz-Generators wird unterhalb des Blockes 19 gezeigt.
Der Ausgang des Hochfrequenz-Generators kann aber statt mit Halbwellen auch mittels einer Sinuswelle der gewünschten Frequenz 100% amplitudenmoduliert werden, oder mit jeder anderen Modulations-Hüllkurve, mit Unterbrechungen durch Auslassen jeder zweiten Ausgangsklemme des Verteilers gemäss Fig. 4. Auch die Transistoren Ql bis Q6 sind hier nur als Beispiele zu betrachten; es können auch andere Halbleiter zum Einsatz kommen, z. B. gesteuerte Siliziumventile.
DESCRIPTION
The present invention relates to an electromagnetic radiation device for therapeutic purposes, comprising a high-frequency generator, furthermore a first pair and a second pair of electrodes arranged in parallel at a distance in pairs, which pairs are mutually aligned so that the fields spanned by electrical excitation are at right angles in a central one Cross area in which a tissue to be treated is located, as well as switching means for connecting the electrode pairs to the high-frequency generator in the desired combination and sequence.
The art of using magnetism in the healing of diseased biological tissues and for pain relief has been known for several millennia, according to traditional records, by observing the beneficial effects that have been achieved using magnetism. But the biological response mechanism when using magnetism has never been fully understood. Over the course of time, experts have developed various methods and therapies using magnetism, in the hope that the applied magnetic fields would hit the diseased tissue in the correct direction in order to achieve the desired effect.
In GB Patent No. 467 502, for example, a diathenna radiation device is disclosed which is primarily intended for the treatment of rheumatic diseases. It is a matter of generating heat inside the patient's body tissue to be treated, with several electrode pairs being provided for this purpose. The fields spanned in this way either lie side by side on one level or they intersect. Each pair of electrodes is connected to an RF power generator, with circuitry measures being taken to prevent excessive heating from occurring in overlapping zones of the fields.
The diathermy device described in this publication is also an irradiation device for therapeutic purposes. However, its structure and mode of operation differ significantly from the radiation device according to the present invention. In particular, however, it is practically impossible with the device described there to carry out radiation therapy such as that described below, which requires rapidly successive spatial changes in the direction of radiation; With the device according to the invention, however, this is possible without parts of it or the patient having to be moved in the slightest.
A device for the treatment of vascular diseases is proposed in US Pat. No. 4,095,588, the desired therapy essentially consisting in causing the red blood cells containing iron oxide and therefore magnetically influenceable inside the blood vessels to undergo spiral movements, with which the possibly deposits adhering to the walls of the blood vessels are to be mechanically loosened and removed. For this purpose, the device has a number of electromagnets which generate a magnetic field rotating about the patient's body axis; the individual coils of the magnetic poles are connected to a suitable electronic, program-controlled feed device, by means of which the therapy can be adapted to the respective requirements.
The patent application published in FR publication No. 2 252 107 shows a device with the aid of which a magnetic catheter can be jerked in a blood vessel and guided according to the course of the vessel. For this purpose, the device is provided with four to six magnetic poles, which are arranged in pairs at right angles to one another and whose excitation coils are connected to a suitably programmed supply and control device,
The last two publications mentioned are mentioned here for the sake of completeness and based on the international search report; they only marginally concern the field of the present invention.
The devices disclosed therein serve to move ferromagnetic objects introduced into body vessels by means of externally arranged magnetic fields in order to achieve diagnostic or therapeutic purposes. However, the aim is not to have a direct influence on the molecules of the tissue structure through the fields created.
With these devices, this would not be possible in the sense of the therapy explained below; they are therefore designed differently, in accordance with their respective purpose, than the radiation device according to the invention.
With the device according to the present invention, the aim is to influence the cell molecules forming the tissue by spanning a pulsating electromagnetic field from changing directions, the electrons of the DNA (deoxiribonucleic acid) and RNA (ribonucleic acid) molecules in particular being affected by them Fields should be stimulated.
The radiation therapy to be carried out for this purpose provides that the tissue to be treated is brought into an electromagnetic radiation field pulsating or amplitude-modulated with a repetition frequency in the order of magnitude of 1 to 10 Hz with an oscillation frequency customary for diathermy treatments. The direction of the resulting field vector is to be continuously spatially changed in time with the modulation frequency, in such a way that this field vector undergoes successive pole rotations by 180 degrees, with its directional changes always taking place in increments of 90 degrees each.
So that this field application and its sequence can be carried out automatically without rotating or shifting the apparatus or patient, the radiation device according to the invention has the features defined in the independent patent claim.
The invention is explained below with reference to the embodiments shown in the drawings. Show it:
1 shows a rectifier for the output power signal of a diathermy generator, which is connected upstream of the capacitive application electrodes;
FIG. 2 shows a pair of inductive electrodes which can be used instead of the capacitive electrodes of the arrangement according to FIG. 1; Fig. 3 shows a modified arrangement according to Fig. 1, with three pairs of application electrodes and a distributor for it, with which a rotating field in three approximately mutually perpendicular planes can be generated, and with a central area where the diseased body to the polar Electron normalization is housed;
; Fig. 4 shows the detailed arrangement of the distribution system according to Fig. 3, and
5 shows a further variant of the high-frequency rectification by means of amplitude modulation of the output power signal of the generator, in accordance with periodic envelopes.
The electromagnetic field penetrating the body to be treated is, as shown in FIG. 1, spanned between three pairs of electrodes. To generate a quasi-static field between these pairs of electrodes, the high-frequency alternating signals applied to these pairs of electrodes can be rectified.
It is assumed here that the required exposure time of the radiation in a certain direction of the resulting field vector is of the order of one eighth of a second.
In FIG. 1, block 1 represents a short-wave generator with primary winding L 1, which is inductively coupled to L2. The AC voltage across L2 is rectified by means of the diode Dl, via the load resistor Ra. The rectified voltage (half waves or full waves) via Ra is then passed to the electrodes 2 and 3 arranged in parallel at a distance, between which the body to be treated is located. The only difference between this arrangement and a conventional diathermy arrangement is that it penetrates the body between the two plates 2 and 3.
high-frequency electrical field is single-pole instead of two-pole.
Instead of the plate applicators 2 and 3 with an air gap, inductive applicators 5 and 6 can also be used, as shown in FIG. 2. The diode Da can be used to prevent voltage reversal across the coils. The treatment frequency of the generator according to FIG. 1 is not critical. but diathermy practice has shown that the 13.56 MHz band is adequate for leads with inductive applicators, but unsatisfactory for plate applicators because the high reactance associated with this requires an extremely high voltage in the patient circuit. The 27.12 MHz band, on the other hand, is suitable for all known applicator types. Analogously, the 40.68 MHz band for inductive applicators is mostly unsatisfactory because of the high dielectric losses.
Diathermy with rectified voltage can be operated in the same way as in the usual diathermy practice.
In a more advanced form of diathermy application with voltage rectification, more complex applicators are used, as shown in FIG. 3. In this arrangement, the high-frequency generator in block 7 outputs the alternating signal wave to controllable full-wave rectifiers in blocks 8, 9 and 10, the outputs of which are with the electrode pairs 11, 1213, 14; and 15, 16 are connected. The physical orientation of these electrode pairs is such that the direction of passage of the field generated between each of the electrode pairs is at right angles to the direction of passage of the fields generated between the other two pairs.
If we denote the area around this point of intersection with e, in which the wrongly polarized electrons are to be repolarized into their normal polar orientation, the connections of the voltages to the three plate pairs can be preprogrammed to achieve the desired effect. The connections are controlled by the distributor in block 17, the outputs of which are connected to the control inputs of the full-wave rectifiers in blocks 8 to 10 in a predetermined sequence and combination. In this arrangement, the patient's body lies on the frame (table) 18 and is positioned so that the diseased area meets area e, the rotating field normalizing the polar disoriented electrons in the tissue again to cure the disorder.
The arrangement according to FIG. 3 is shown in a partially schematic arrangement in FIG. 4; the high frequency generator is represented here by block 19 and has three inductors L3. L5 and L7 existing outputs. These inductors are inductive with the corresponding secondary inductors L4. L6 and L8 coupled. The high-frequency AC voltages across the windings L4, L6 and L8 are generated by the NPN and PNP transistors Ql, Q2: Q3, Q4; and Q5. Q6 full wave rectified, which are in series with the corresponding load resistors Rl, R2 and R3.
The diodes D2 to D7 connected in series with the corresponding transistors Q1 to Q6 protect the transistors against reverse voltages from the inductors L4, L6 and L8. The rectified voltages across the load resistors R1, R2 and R3 are with the corresponding application plate pairs 11, 12; 13.14: and 15. 16 connected.
The NPN and PNP transistors Q1 to Q6 are used as controlled rectifiers; they receive complex control signals from the outputs of mixer-or gates at their inputs. which are represented by corresponding blocks 20 to 25. The complex control signals for these transistors are provided by the distributor outputs in block 17. which, as shown, is controlled by input pulses, the frequency of which can correspond to four sequential operations of the distributor for the system proposed here, but this is not a limitation in terms of execution.
In operation, the windings L4, L6 and L8 receive high-frequency sine waves from the generator in block 19. The base electrodes of the transistors Q1 to Q6 are normally reverse biased so that they are normally non-conductive. If the distributor in block 17 begins to work sequentially as a result of the input pulses, the base electrodes of the transistors Q1 to Q6 receive forward voltages via their associated mixer-or gates 21, 23 and 25 in predetermined combinations, so that according to the mode of operation of the NPN and PNP transistors occur at the output resistances, positive or negative rectified voltages, which are distributed to the pairs of application electrodes 11 to 15 in a predetermined sequence and combinations.
These combinations and sequence sequences can, for example, be as follows:
A signal at the output of the distributor labeled 1 makes Q1 conductive, so that the pair of plates 11 and 12 creates a field in the body to be treated. Disoriented electrons in the body, which are at an angle of 45 degrees with respect to the transverse field dimension between the two plates, are inclined by a 45 degree rotation. Output 2 controls Q1 and Q3 simultaneously so that both pairs 11, 12 and 13, 14 span fields, whereby the electrons rotated by 45 degrees are further rotated to 90 degrees, in the horizontal dimension.
At the same time, of course, other polar disoriented electrons on the same plane that have not been reoriented or partially reoriented during the first step of polar rotation are aligned to the same degree. Output number 3 only controls Q3, so that the electrons, which are rotated by 90 degrees, now swing to 135 degrees. Output 4 controls Q2 and Q3 simultaneously so that the two pairs of electrodes 11, 12 and 13. 14 simultaneously span fields (with respect to the original polar disorientation of the electrons in polar rotation in reverse polarity) to rotate the polar already 135 degrees to bring the rotated electrons to 180 degrees in the last step. which restores the normal polarization of the polar disoriented electrons of a certain level.
By continuing to use the procedures and combinations of operations shown. as can be seen, whole three-dimensional rotations of three-dimensionally grouped. polar disoriented electrons are made in the diseased tissue, controlled by suitable signal sequences at the outputs of the distributor in block 17. Some of the connections of these combinations have been shown with reference to FIG. 4. As already mentioned, the functional sequence shown in FIG. 4 is only to be regarded as an example; The required rotation of the polar disoriented electrons of 180 degrees could be accomplished by just two angular steps to 90 degrees instead of 45 degrees.
For this purpose, the pair of electrodes 11 and 12 would have to be excited in the first step and the pair 13 and 14 in the second step in order to achieve field rotations of 180 degrees in the first plane; Excitation of the pairs 11, 12 and 15, 16 in two steps would result in a field rotation of 180 degrees in a second plane, and excitation of the pairs 13, 14 and 15, 16 in two steps would result in a 180 degree field rotation in a third plane. The complexity of the operations depends on how easy it is to build and operate the device for practical routine work.
Both the polar disorientation and the polar reorientation of the molecular mechanisms are caused, as already mentioned, by regeneratively strengthened magnetic and electrical energies which arise in mutually controlled interrelationships between adjacent molecular mechanisms. A polarization movement therefore only has to be started by means of an externally applied field and then periodically treated by means of a rectified electric field until complete polarization by self-regeneration. This periodicity can be achieved by keying the output power of the high-frequency generator in block 1 according to FIG. 1.
Such a periodicity (keying) during operation is also desirable in the arrangement according to FIG. 4, so that any field interference which could have experienced the normal function of the molecular mechanism during the period of the field application has sufficient time in the rest breaks to independently compensate. The waveform of the keying of the high frequency generators 1 and 19 in Fig. 1 and Fig. 4 is not important, but gradual rise and fall of the edges of the wave is desirable for many reasons, e.g. B. because of high-frequency interference in the room. A practical embodiment is shown in Fig. 5.
5, a modulating sine wave with the desired pulse frequency is generated in block 30, the output of which is connected to both the half-wave rectifier in block 31 and the pulse shaper in block 29. The pulses of block 29 are used to control the distributor in block 17, which is the same distributor 17 according to FIG. 4. The output of the high frequency generator in block
19 is fed to the amplitude modulator in block 32 and now corresponds to the output of the high-frequency generator of block 19 according to FIG. 4, or block 1 according to FIG. 1, which is connected to windings L3, L5 and L7 as described above . In this arrangement, the mode of operation goes without saying.
The modulation wave of block 30 is shown, for example, immediately next to it; the pulses derived from the modulation wave are shown next to block 29; the rectified wave is shown next to block 31; and the output of the high frequency generator is shown below block 19.
The output of the high-frequency generator can also be amplitude modulated 100% instead of with half waves by means of a sine wave of the desired frequency, or with any other modulation envelope, with interruptions by omitting every second output terminal of the distributor according to FIG. 4. Also the transistors Q1 to Q6 are only examples; other semiconductors can also be used, e.g. B. controlled silicon valves.