CS251555B1

CS251555B1 - Applicator for body cavities' microwave hyperthermia

Info

Publication number: CS251555B1
Application number: CS831791A
Authority: CS
Inventors: Jiri Boucek; Jan Vrba; Oskar Andrysek; Josef Ramert
Original assignee: Jiri Boucek; Jan Vrba; Oskar Andrysek; Josef Ramert
Priority date: 1983-03-15
Filing date: 1983-03-15
Publication date: 1987-07-16
Also published as: CS179183A1

Abstract

Řeší se aplikátor pro mikrovlnnou hypertermii tělních dutin s teplotními čidly, tvořený dipólovou anténou, jehož podstata spočívá v tom, že stíněná teplotní čidla jsou uložena v tepelně izolující a útlumové hmotě v místech s nulovou hodnotou povrchových vysokofrekvenčních proudů na plášti aplikátoru.The applicator for microwave hyperthermia is being addressed body cavities with temperature sensors, formed by a dipole antenna whose nature it is that the shielded temperature sensors they are stored in thermal insulation and attenuation mass in places with zero surface value high frequency currents on the shell applicator.

Description

Vynález se týká mikrovlnného aplikátoru s vestavěnými teplotními čidly, určeného pro mikrovlnné vyvolání hypertermie ,v tělních dutinách při léčbě zhoubných nádorů umístěných v blízkosti těchto dutin.The present invention relates to a microwave applicator with built-in temperature sensors for microwave induction of hyperthermia in body cavities for the treatment of malignancies located near these cavities.

Dosud známé aplikátory pro mikrovlnné vyvolání hypertermie v tělních dutinách se napájejí koaxiálním vedením, přičemž vlastní aplikátor-ozařovač tvoří dipólová anténa. Její vyzařovací charakteristika má velkou šířku svazku. Při použití těchto aplikátorů vznikají.obtíže s měřením teploty, protože údaje teplotních čidel, která mají kovové přívody neodpovídající skutečné teplotě tkáně. Navíc jsou tato čidla v elektromagnetickém poli silně ohřívána. Teplota čidel může přestoupit snesitelnou mez pro pacienta. Pro tyto účely se proto musí používat speciálních teplotních čidel, jejichž propojení na měřicí soupravu je pomocí přívodů, jejich parametry odpovídají vlastnostem ozařované tkáně. Tato speciální teplotní čidla nejsou dostupná.The hitherto known applicators for microwave induction of hyperthermia in body cavities are fed by coaxial conduction, the actual applicator-irradiator being a dipole antenna. Its radiation pattern has a large beam width. When using these applicators, there are difficulties in measuring temperature because the temperature sensor data having metal leads that do not correspond to the actual tissue temperature. In addition, these sensors are heavily heated in the electromagnetic field. The temperature of the sensors may exceed the tolerable limit for the patient. For this purpose, special temperature sensors must be used, whose connection to the measuring set is by means of leads, whose parameters correspond to the characteristics of the irradiated tissue. These special temperature sensors are not available.

Uvedené nedostatky odstraňuje aplikátor pro hypertermii tělních dutin s teplotními čidly, tvořený dipólovou anténou, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že stíněná teplotní čidla jsou uložena v tepelně izolující a útlumové hmotě v místech s nulovou hodnotou povrchových vysokofrekvenčních proudů na plášti aplikátoru.These drawbacks are overcome by an applicator for hyperthermia of body cavities with temperature sensors formed by a dipole antenna according to the invention. Its essence lies in the fact that the shielded temperature sensors are housed in a thermally insulating and attenuating mass in locations with zero surface radio frequency currents on the applicator housing.

U aplikátoru podle vynálezu je potlačení nežádoucího přehřívání teplotních čidel, jejichž materiál a propojovací přívody nemají parametry odpovídající vlastnostem tkáně, umožněno umístěním čidel do takových míst aplikátoru, kde povrchové proudy mají nulovou hodnotu. V těchto místech je možné v určitém omezeném rozsahu narušit kovový plášE aplikátoru, aniž se změní vlastnosti dipólové antény.In the applicator of the present invention, suppression of unwanted overheating of temperature sensors whose material and interface leads do not have parameters appropriate to the tissue properties is made possible by placing the sensors at points in the applicator where the surface currents are zero. At these locations, it is possible to disrupt the metal sheath of the applicator to some limited extent without altering the properties of the dipole antenna.

Protože plášt aplikátoru je kovový, vede dobře teplo, což znamená, že i místa, kde povrchové proudy netečou, se mohou poněkud přihřívat vedením tepla z míst, kde povrchové proudy tečou. Je proto nutné mimo umístění čidel do míst s nulovým povrchovým proudem provést i jejich částečnou tepelnou izolaci a zajistit pokud možno nejlepší kontakt s biologickou tkání. Toto může být provedeno částečným vysunutím teplotních čidel nad povrch dipólové antény. Čidla musejí být stíněna proti účinkům elektromagnetických polí, což může být provedeno pomocí kovových pouzder, která se dotýkají ozařované tkáně. Tato kovová pouzdra, obsahující teplotní čidla, musejí být tepelně izolována, což lze provést pomocí mikrovlnné útlumové hmoty, čímž se zvýší stínící účinek kovových pouzder.Since the housing of the applicator is metallic, it conducts heat well, which means that even areas where surface currents do not flow can become somewhat reheated by conducting heat from where surface currents flow. Therefore, in addition to placing the sensors in areas with zero surface current, it is necessary to perform their partial thermal insulation and ensure the best possible contact with biological tissue. This can be done by partially extending the temperature sensors above the surface of the dipole antenna. The sensors must be shielded against the effects of electromagnetic fields, which can be done by means of metal housings that touch the irradiated tissue. These metal housings containing temperature sensors must be thermally insulated, which can be done by means of a microwave attenuator, thereby increasing the shielding effect of the metal housings.

Příklad provedení aplikátoru podle vynálezu je na připojeném výkresu, na němž je znázorněno provedení aplikátoru pro mikrovlnné vyvoláni hypertermie v tělní dutině, přičemž je použito tří teplotních čidel .5 pro měření teploty. U aplikátoru tvoří koaxiální napáječ 1. s dielektrikem 2, koncovku 3 a dipólovou anténou jl integrovaný celek. V místech nulových povrchových vysokofrekvenčních proudů jsou umístěna teplotní čidla 5 v tepelně izolující mikrovlnné útlumové hmotě 6. Tato teplotní čidla 5 jsou stíněna a vyvedena pomocí vedení 2 na vývodky jj. Pro přizpůsobení aplikátoru vysokofrekvenčnímu generátoru slouží impedanční transformátor 9. Vnější tvar dipólové antény 2 může být přizpůsoben tělní dutině.An exemplary embodiment of an applicator according to the invention is shown in the accompanying drawing, which shows an embodiment of an applicator for microwave induction of hyperthermia in a body cavity, using three temperature sensors 5 for measuring the temperature. In the applicator, the coaxial feeder 1 with the dielectric 2, the terminal 3 and the dipole antenna 11 forms an integral whole. In the locations of zero surface high-frequency currents, temperature sensors 5 are placed in a thermally insulating microwave attenuation mass 6. These temperature sensors 5 are shielded and led out via conduits 2 to the outlets 11. The impedance transformer 9 is used to adapt the applicator to the RF generator. The external shape of the dipole antenna 2 may be adapted to the body cavity.

Claims

An applicator for microwave hyperthermia of body cavities with temperature sensors, consisting of a dipole antenna, characterized in that the shielded temperature sensors (5) are housed in a thermally insulating and attenuating mass (6) at zero surface radio frequency currents on the applicator housing.