CS237079B1

CS237079B1 - Waveguide applicator for medical purposes

Info

Publication number: CS237079B1
Application number: CS836196A
Authority: CS
Inventors: Jiri Polivka
Original assignee: Jiri Polivka
Priority date: 1983-08-26
Filing date: 1983-08-26
Publication date: 1985-06-13
Also published as: CS619683A1

Abstract

Sešení se týká plošně snímacího vlnovodového aplikátoru, zejména pro lékařské účely, opatřeného vlnovodem, jehož vstupní plocha je tvořena vstupním ústím vlnovodu a k ní protilehlá plocha je spojena s radiometrem. Podstata plošně snímajícího aplikátoru spočívá v tom, že je tvořen vlnovodovým svazkem .(1), obsahujícícm nejméně dva vlnovody (2), uspořádané vstupními ústími (5) vlnovodů (2) do vstupní plochy (5) vlnovodového svazku (1) a výstupními ústími (4) vlnovodů (2) do přepínací plochy (6) vlnovodového svazku (1), která je spojena s radiometrem přes vlnovodový přepínač (7)·The sewing refers to a flat waveguide sensing device applicator, especially for medical applications purposes, equipped with a waveguide whose input the surface is formed by the inlet orifice of the waveguide and the opposing surface is connected to it with a radiometer. The essence of the flatbed applicator it is that it is a waveguide bundle (1), containing at least two waveguides (2) arranged by the inlet orifices (5) waveguides (2) to entry surface (5) waveguide beam (1) and output the orifices (4) of the waveguides (2) to the switching surface (6) a waveguide beam (1) that is connected to the radiometer via waveguide switch (7) ·

Description

Vynález se týká plošně snímajícího vlnovodového aplikátoru, zejména pro lékařské účely, opatřeného vlnovodem, jehož vstupní plocha je tvořena vstupním ústím vlnovodu a k ní protilehlá plocha je spojena s radiometřem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a waveguide surface-sensing waveguide applicator, in particular for medical purposes, the waveguide of which the inlet surface is formed by the inlet mouth of the waveguide and the opposite surface is connected to a radiometer.

Ke snímání teploty tkání radiometrem se dosud používají aplikátory s jedním vlnovodem, který je případně spřažen s druhým vlnovodem, používaným v případě potřeby pro ohřev tkáně v hloubce. Vlnovod spojený s radiometrem se obvykle přemísluje ručně po těle vyšetřované osoby a obsluha vyhodnocuje změny teploty podle údaje radiometru.Until now, one waveguide applicator has been used for sensing the tissue temperature with a radiometer, optionally coupled to a second waveguide used, if necessary, to heat the tissue in depth. The waveguide associated with the radiometer is usually relocated manually on the body of the person to be examined, and the operator evaluates the temperature changes according to the radiometer reading.

Hlavní nevýhoda dosud známých aplikátorů spočívá v tom, že při postupném přemísíování vlnovodu po těle vyšetřované osoby dochází k nepřesnostem v naměřených hodnotách, protože aplikátor reaguje i na takové změny teploty vyšetřované tkáně, ke kterým dojde v pauzách mezi jednotlivými měřicími úkony během jednoho měření a které nemají žádnou souvislost se skutečným stavem tkáně, ale jsou vyvolány okamžitým fyzickým nebo psychickým stavem vyšetřované osoby. V závislosti na znalostech a zkušenosti obsluhy je pak nutno čas od času měření přerušit, provést kalibraci a stabilizaci funkce radiometrického systému a poté pokračovat v dalším měření. Tento způsob měření je proto zdlouhavý, nákladný, náročný na zácvik a kvalitu obsluhy a nedovoluje automatizovat měřicí postup.The main drawback of the known applicators is that when the waveguide is gradually moved across the body of the examined person, there are inaccuracies in the measured values, because the applicator responds also to changes in the temperature of the examined tissue that occur during pauses between measurements during one measurement. they are not related to the actual state of the tissue, but are due to the immediate physical or mental state of the person under investigation. Depending on the knowledge and experience of the operator, it is necessary to interrupt the measurement from time to time, calibrate and stabilize the function of the radiometric system and then continue the next measurement. This method of measurement is therefore time-consuming, costly, demanding in terms of training and operator quality, and does not allow automation of the measurement procedure.

Kromě popsaného způsobu je znám i postup, při němž je měřená tkáň sondována mikrovlnným zářením, vysílaným anténou, mechanicky posouvanou po vložené desce, která přiléhá na pokožku vyšetřované osoby, přičemž potřebné údaje jsou vyhodnocovány reflektometrem. Kromě zdlouhavosti měření spočívá nevýhoda tohoto způsobu v tom, že tkán je vystavena během měření aktivnímu působení mikrovlnného záření.In addition to the method described, a method is also known in which the tissue to be measured is probed by microwave radiation, emitted by an antenna, mechanically moved on an inserted plate, which is adjacent to the skin of the subject, and the necessary data are evaluated by a reflectometer. In addition to the length of the measurement, the disadvantage of this method is that the tissue is subjected to active microwave radiation during the measurement.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny plošně snímajícím vlnovodovým aplikátorem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořen vlnovodovým svazkem, obsahujícím nejméně dva vlnovody, uspořádané vstupními ústími vlnovodů do vstupní plochy vlnovodového svazku a výstupními ústími vlnovodů do přepínací plochy vlnovodového svazku, která je spojena s radiometrem přes vlnovodový přepínač.These disadvantages are overcome by the flat-waveguide waveguide applicator according to the invention, which consists of a waveguide beam comprising at least two waveguides arranged by the waveguide inlet openings into the waveguide beam inlet surface and the waveguide outlet openings in the waveguide beam switching surface which is connected with radiometer over waveguide switch.

HlaVhí výhoda plošně snímajícího vlnovodového aplikátorů podle vynálezu spočívá v tom, že dovoluje provádět měření ne2The main advantage of the surface sensing waveguide applicator according to the invention is that it allows to

237 079 závisle na kvalitě obsluhy a umožňuje automatizovat a zrychlit měřioí postup, aniž by bylo nutno používat více než jeden radioaetr, přičemž získané údaje jsou objektivnější a pro daný účel spolehlivější, než při použití dosud známých aplikátorů.237 079 depending on the quality of the operator and allows to automate and accelerate the measurement process without having to use more than one radio-meter, the data obtained are more objective and more reliable for this purpose than when using known applicators.

V dalším je vynález podrobnéji vysvětlen na příkladech provedeni ve spojení s výkresovou částí.In the following, the invention is explained in more detail by way of example with reference to the drawing.

Na připojeném výkresu je na obr. 1 schematicky znázorněn vlnovodový aplikátor, v němž jsou jednotlivé vlnovody uspořádány v řadě, na obr. 2 je schematicky znázorněn vlnovodový aplikátor, v němž jsou jednotlivé vlnovody uspořádány do plošné matice.In the accompanying drawing, FIG. 1 schematically illustrates a waveguide applicator in which the individual waveguides are arranged in line; FIG. 2 schematically illustrates a waveguide applicator in which the individual waveguides are arranged in a flat matrix.

Plošně snímající vlnovodový aplikátor podle vynálezu, znázorněný na obr. 1, je tvořen vlnovodovým svazkem 1, v němž jsou vlnovody 2 uspořádány v řadě, přičemž vstupními ústími 3 vlnovodů 2 je vytvořena vstupní plocha 5 vlnovodového svazku 1, zakřivená podle měřeného objektu 10. Výstupními ústími 4 vlnovodů 2 je vytvořena přepínací plocha 6 vlnovodového svazku 1, protilehlá vstupní ploše 5 vlnovodového svazku 1. K přepínací ploše 6 vlnovodového svazku 1 přiléhá vstupním ústím 8 vlnovodovéί ho přepínače £ vlnovodový přepínač 7, který je zároveň výstupním vlnovodem. Jeden z vlnovodů 2 vlnovodového svazku 1 je upraven jako kalibrační vlnovod 9.The flat-waveguide waveguide applicator according to the invention shown in FIG. 1 is formed by a waveguide beam 1 in which the waveguides 2 are arranged in a row, the inlet orifices 3 of the waveguides 2 forming an inlet surface 5 of the waveguide beam 1 curved according to the object 10. A waveguide beam switch-over surface 6 is formed by mouths 4 of the waveguide 2, opposite the input surface 5 of waveguide beam 1. Adjacent to the switch-over surface 6 of waveguide beam 1 is a waveguide switch 7 which is also an output waveguide. One of the waveguides 2 of the waveguide beam 1 is provided as a calibration waveguide 9.

Plošně snímající vlnovodový aplikátor podle vynálezu, znázorněný na obr. 2, je tvořen vlnovodovým svazkem 1, v němž jsou vlnovody 2 uspořádány do plošné matice, přičemž vstupními ústími 3 vlnovodů 2 je vytvořena maticová vstupní plocha 5 vlnovodového svazku 1. Výstupními ústími 4 vlnovodů 2 je vytvořena maticová přepínací plocha 6 vlnovodového svazku 1, protilehlá vstupní ploše Si vlnovodového svazku 1. K přepínací ploše 8 vlnovodového svazku 2 přiléhá vstupním ústím 8 vlnovodového přepínače J mechanický vlnovodový přepínač 7, který je dvoudílný a je na svém výstupu zakončen výstupním vlnovodem 11.The flat-waveguide waveguide applicator of the invention shown in Fig. 2 is formed by a waveguide beam 1 in which the waveguides 2 are arranged in a flat matrix, wherein the inlet orifices 3 of the waveguides 2 form a matrix input surface 5 of the waveguide beam 1. a matrix switching surface 6 of the waveguide beam 1 is formed opposite the input surface Si of the waveguide beam 1. Adjacent to the switching surface 8 of the waveguide beam 2 is a mechanical waveguide switch 7, which is two-piece and terminates at its output.

Při měření se plošně snímající vlnovodový aplikátor přiloží k povrchu měřeného objektu 10 vstupní plochou 5 vlnovodového svazku JL. Údaje o teplotě měřené tkáně se z jednotlivých vlnovodů 2 snímají postupným přepínáním vlnovodového přepínače JT* jehož vstupní ústí 8 se přemísluje podél přepínací plochy 6 Vlnovodového svazku 1. Kalibrační vlnovod 9 slouží k zavedení kalibračního signálu do radiometrického systému v případě potře3During the measurement, the surface-sensing waveguide applicator is applied to the surface of the measured object 10 by the input surface 5 of the waveguide beam JL. Tissue temperature data is taken from individual waveguides 2 by sequentially switching the waveguide switch JT * whose input orifice 8 is displaced along the switching surface 6 of the waveguide beam 1. The calibration waveguide 9 serves to introduce a calibration signal to the radiometric system in case of need.

237 079 by stabilizace funkce tohoto systému.. V případě maticového uspořádání vlnovodového svazku 1, znázorněného na obr. 2, je dvoudílné provedení mechanického vlnovodového přepínače J nutné k přemístování jeho vstupního ústí 8 ve dvou rovinách. V tomto případě je účelné zavést informaci o okamžité poloze vstupního ústí 8 vlnovodového přepínače 7 vůči maticové přepínací ploše 6 vlnovodového svazku JL do paměti vyhodnocovacího zařízení a pohyb výstupního signálu použít k modulaci vstupního signálu.In the case of the matrix arrangement of the waveguide beam 1 shown in FIG. 2, a two-part embodiment of the mechanical waveguide switch J is required to displace its inlet orifice 8 in two planes. In this case, it is expedient to introduce the instantaneous position information of the input orifice 8 of the waveguide switch 7 relative to the matrix switch surface 6 of the waveguide beam 11 into the memory of the evaluation device and to use the movement of the output signal to modulate the input signal.

Kromě znázorněného mechanického provedení může být výstupní signál z jednotlivých vlnovodů 2 vlnovodového svazku 1 snímán i elektronicky a vlnovodový přepínač J pak může být tvořen polovodičovými diodami a výstupním vlnovodem 11, tranzistory a výstupním vlnovodem 11 nebo feritovými ventily a výstupním vlnovodem 11.In addition to the illustrated mechanical embodiment, the output signal from the individual waveguides 2 of the waveguide beam 1 can also be sensed electronically and the waveguide switch J can consist of semiconductor diodes and output waveguide 11, transistors and output waveguide 11 or ferrite valves and output waveguide 11.

V případě potřeby může být každý z vlnovodů 2 vlnovodového svazku 1^ opatřen vazebními prvky, společnými s dalším vlnovodem, k zavedení signálu pro měření odrazivosti ve vstupní ploše vlnovodového svazku 1.If necessary, each of the waveguides 2 of the waveguide beam 1 may be provided with coupling elements, together with another waveguide, to introduce a reflectance measurement signal in the input surface of the waveguide beam 1.

Celá soustava, tvořená vlnovodovým svazkem 1 a vlnovodovým přepínačem 7, může být vyplněna dielektrickým materiálem, jehož permitivita je blízká permitivitě měřeného objektu 10.The whole system consisting of waveguide beam 1 and waveguide switch 7 can be filled with dielectric material whose permittivity is close to that of the measured object 10.

Tímto dielektrickým materiálem může být například deionizovaná destilovaná voda· Tím se zajistí bezeztrátový styk vstupních ústí 3 vlnovodů 2 s měřeným objektem 10 a současně se tím umožní zmenšení příčného průřezu jak jednotlivých vlnovodů 2, tak i celého vlnovodového svazku 1.This dielectric material can be, for example, deionized distilled water. This ensures loss-free contact of the inlet orifices 3 of the waveguides 2 with the object to be measured 10 and at the same time allows reducing the cross-section of both the individual waveguides 2 and the whole waveguide beam 1.

Pro elektricky bezeztrátový průchod měřených signálů do vlnovodového přepínače 7, respektive výstupního vlnovodu 11, je zapotřebí bu3 zajistit mechanicky malou mezeru mezi výstupními ústími 4 vlnovodů 2, kterými je tvořena přepínací plocha 6 vlnovodového svazku 1 a vstupním ústím 8 vlnovodového přepínače 7, nebo opatřit výstupní ústí 4 vlnovodů 2 tlumivkami.For electrically lossless passage of the measured signals to the waveguide switch 7 or the output waveguide 11, either a mechanically small gap between the outlet orifices 4 of the waveguide 2 constituting the switching surface 6 of the waveguide beam 1 and the inlet 8 of the waveguide switch 7 must be provided. the mouth of 4 waveguides with 2 chokes.

Plošně snímající vlnovodový aplikátor podle vynálezu je především pasivním diagnostickým zařízením pro lékařské účely.The surface sensing waveguide applicator of the invention is primarily a passive diagnostic device for medical purposes.

Lze jej však využít i k měření na jiných objektech než živá tkán. V klinické praxi bývá žádoucí vyšetřovat různé určité části těla, proto bude účelné připravit několik aplikátorů podle vynálezu s přiměřeně tvarovanými vstupními plochami vlnovodových svazků.However, it can also be used for measurements on objects other than living tissue. In clinical practice, it is desirable to investigate various specific body parts, so it will be expedient to provide several applicators according to the invention with reasonably shaped waveguide beam entry surfaces.

Claims

SCOPE OF THE INVENTION _{237 07} θ

Flat-waveguide waveguide applicator, in particular for medical purposes, having a waveguide, the entrance surface of which is formed by the inlet mouth of the waveguide and the opposite surface connected to a radiometer, characterized by a waveguide beam (1) comprising at least two waveguides (2) ), arranged by the inlet orifices (3) of the waveguide (2) to the inlet surface (5) of the waveguide beam (1) and the outlet orifices (4) of the waveguide (2) to the switching surface (6) of the waveguide beam (1) radiometer via waveguide switch (7).

2. The flat waveguide applicator according to claim 1, wherein the waveguide switch (7) is a mechanical switch and an output waveguide (11).

3. The flat waveguide applicator according to claim 1, wherein the waveguide switch comprises a semiconductor diode and an output waveguide.

4. The flat waveguide applicator according to claim 1, wherein the waveguide switch comprises transistors and an output waveguide.

5. The flat waveguide applicator according to claim 1, characterized in that the waveguide switch (7) consists of ferrite valves and an output waveguide (11).

The flat-waveguide waveguide applicator according to claim 1, characterized in that one of the waveguides (2) of the waveguide beam (1) is configured as a calibration waveguide (9).

The flat-waveguide waveguide applicator according to claim 1, characterized in that each of the waveguides (2) of the waveguide beam (1) is provided with coupling elements, together with another waveguide, for introducing a reflectance measurement signal in the input surface (5) of the waveguide beam. ).

8. A waveguide applicator according to claim 1, wherein the waveguide beam and waveguide switch is filled with a dielectric liquid, for example deionized distilled water.

1 drawing