CS251556B1 - Aplikátor pro kontaktní mikrovlnnou hypertermii - Google Patents

Abstract

Řešení se týká aplikátoru pro kontaktní mikrovlnnou hypertermii, který umožňuje účinně chladit povrch ozařované tkáně a jeho podstata spočívá v tom, že v kovovém plášti aplikátoru nebo případně i v jeho dielektrické výplni jsou vytvořeny jeden nebo více podkritických nevyzařujících otvorů či Štěrbin, kterými lze do ústí aplikátoru přivádět a zároveň odvádět chladicí médium, a tím průběžně ochlazovat pokožku.

Description

Vynález se týká aplikátoru pro kontaktní mikrovlnnou hypertermii, který umožňuje účinně chladit povrch ozařované tkáně.

Pro léčbu zhoubných nádorů se použivá hypertermie, eventuálně hypertermie v kombinaci s chemoterapií nebo radioterapií. Pro lokální hypertermii se s výhodou využívá tepelných účinků mikrovln. Vysokofrekvenční energie se přivádí do nádorové tkáně pomocí aplikátoru, který se volí tak, aby jeho vyzařovací charakteristika odpovídala velikosti a uloženi nádoru. Dosud známé aplikátory ohřívají nejvíce nejblíže k aplikátoru uloženou tkáň, což je dáno fyzikálními vlastnostmi mikrovlnného záření. U nádorů, které jsou uloženy hlouběji pod kůží pak může dojít k přehřátí horních vrstev tkáně. Někdy se tento problém řeší tak, že aplikátor není kontaktně přiložen na kůži, ale jeho ústí je vzdáleno několik mm až cm od kůže. Kůže se potom chladí ofukovánim vzduchem nebo pomoci jiných chladicích médií. Nevýhodou tohoto uspořádání je vysoký rozptyl mikrovlnné energie do okolního prostředí, což může vyvolat vedlejší škodlivé účinky jak u pacientů, tak i obsluhujícího personálu.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje aplikátor pro kontaktní mikrovlnnou hypertermii podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že kovový plášf aplikátoru je opatřen podkritickými nevyzařujícími otvory pro chladicí médium. Aplikátor může být vyplněn dielektrikem, které je opatřeno průchodnými kanálky pro chladicí médium, umístěnými v místech minimální intenzity elektrického pole. V ústí aplikátoru je pevně zabudován kontaktní teploměr, jehož osa je kolmá na elektrickou složku elektromagnetického pole.

• Nevyzařujícími otvory, resp. štěrbinami, se do ústí aplikátoru přivádí a zároveň odvádí chladicí médium, kterým se průběžně ochlazuje pokožka. Tvar a velikost těchto otvorů, respektive štěrbin, je dán typem aplikátoru, frekvencí a videm vysokofrekvenční energie.

Výhodou uvedeného řešení je možnost regulace teploty ozařované tkáně při snížených nárocích na regulaci vlastního vysokofrekvenčního generátoru, který je použit pro buzeni aplikátoru. Znamená to výhodu práce s generátorem, pracujícím přibližně s konstantní hodnotou vyzařované energie, neboř chlazením povrchu tkáně je možno účinně regulovat teplotní rozložení a také časový nárůst teploty. Použiti kontaktních aplikátorů s cirkulací nebo průtokem chladicího média umožní navíc snížit účinně rozptyl elektromagnetické energie na úroveň povolenou hygienickými předpisy a tím zvýšit bezpečnost práce při hypertermii. Tato bezpečnost může být nadále zvýšena použitím mikrovlnné tlumivky na ústí aplikátoru, která může být obdobně jako aplikátor opatřena chladicími otvory nebo štěrbinami.

Vynález je blíže objasněn na příkladech provedení pomocí přiloženého výkresu.

Přiklad provedení kontaktního aplikátoru s cirkulací nebo průtokem chladicího média znázorňuje obr. 1, kdy u aplikátoru vytvořeného vlnovodem obecného tvaru se chladicí médium přivádí vstupním nevyzařujícím otvorem T a uniká dvěma nebo více výstupními nevyzařujícími otvory g, které mají podkritické rozměry, nebo jejich tvar nenarušuje povrchové proudy na kovovém plášti _3 aplikátoru, který je dále opatřen konektorem 4 s budicí anténkou 5^ V případě, že aplikátor je vyplněn dielektrikem, které se použije pro sníženi mechanických rozměrů aplikátoru, jsou v dielektriku vytvořeny průchodné kanálky, jejichž umístění nenaruší rozložení elektromagnetického pole.

Na obr. 2 je znázorněn případ provedení aplikátoru, kdy chladicí médium je přiváděno vstupním nevyzařujícím otvorem 1 a je odváděno výstupními nevyzařujícími otvory g - štěrbinami, jejichž rozměr, tvar a orientace je volena tak, aby nenarušovaly směr povrchových proudů na kovovém plášti _3 aplikátoru. Přívod elektromagnetické energie do aplikátoru zprostředkovává konektor _4 navázaný na budicí anténku 5, což je v podstatě dipól. Buzeni však může být vyřešeno jiným způsobem. Jestliže aplikátor je pro snížení mechanických rozměrů vyplněn dielektrikem požadovaných vlastnosti, jsou v dielektriku vytvořeny průchozí kanálky, jejichž umístění nenaruší rozloženi elektromagnetického pole. Aplikátor podle vynálezu je přiložen ke tkáni 6.

Na výkrese jsou kresleny aplikátory vytvořené z vlnovodu obecného tvaru. V praxi to budou nejčastěji vlnovody obdélníkové, eliptické, koaxiální vedení nebo vlnovody složitějších tvarů jako je vlnovod H, pí, eventuálně mikropáskové. Aplikátory mohou být vybaveny tlumivkami snižujícími vyzařování energie do okolního prostoru. Jejich konstrukce musí navazovat na uspořádání chladicího systému vlastního aplikátoru.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Aplikátor pro kontaktní mikrovlnnou hypertermii, vyznačený tím, že kovový plást (3) aplikátoru je opatřen nevyzařujícími otvory (1 a 2) pro chladicí médium.
2. 2. Aplikátor podle bodu 1, vyznačený tím, že je vyplněn dielektrikem opatřeným průchodnými kanálky pro chladicí médium, umístěnými v místech minimální intenzity elektrického pole.
3. 3. Aplikátor podle bodu 1 a 2, vyznačený tím, že v jeho ústí je pevně uložen kontaktní teploměr, jehož osa je kolmá na elektrickou složku elektromagnetického pole.

   2 výkresy