Hintergrund
der Erfindungbackground
the invention
Gebiet der
ErfindungTerritory of
invention
Die
vorliegende Erfindung betrifft interstitielle In-Vivo-Antennen (in-vivo interstitial
antennas, IVIAs). Genauer betrifft die Erfindung IVIAs zur thermischen
Behandlung und Deaktivierung von tiefsitzenden Tumoren einschließlich von
Karzinomen in menschlichen Körpern
mittels Mikrowellen.The
The present invention relates to interstitial in vivo antennas (in vivo interstitial
antennas, IVIAs). More specifically, the invention relates to IVIAs for thermal
Treatment and deactivation of deep seated tumors including
Carcinomas in human bodies
by means of microwaves.
Hintergrund
des Standes der Technikbackground
of the prior art
Bei
Tumoren einschließlich
Karzinomen in einem menschlichen Körper wurden herkömmliche
chirurgische Operationen durchgeführt. Solche Operationen führen jedoch
nicht nur zu beträchtlichen
Kosten und Rekonvaleszenzdauern, sondern setzen die Patienten auch
einem hohen Risiko von sekundären
Infektionen aus. Um die oben beschriebenen Probleme abzustellen,
kann die Mikrowellen-verwendende IVIA benutzt werden, um Tumore
einschließlich
Karzinome ohne irgendeine chirurgische Operation zu behandeln und
zu deaktivieren. Hauptsächlich
aufgrund geringerer Kosten, einem einfacheren Betrieb und kürzerer Rekonvaleszenzdauer
hat die Verwendung der IVIAs in letzter Zeit dramatisch zugenommen
und es wurden viele Studien veröffentlicht.
Einzelheiten einer herkömmlichen, üblichen
IVIA werden beschrieben.at
Including tumors
Carcinomas in a human body have become conventional
performed surgical operations. However, such operations result
not only to considerable
Costs and convalescence, but also set the patient
a high risk of secondary
Infections. To solve the problems described above,
For example, the microwave-using IVIA can be used to treat tumors
including
Carcinomas without any surgical operation to treat and
to disable. Mainly
due to lower costs, easier operation and shorter convalescence time
The use of IVIAs has increased dramatically lately
and many studies have been published.
Details of a conventional, usual
IVIA are described.
Die 1(a) illustriert eine Schnittansicht des Koaxialkabels,
welches das Hauptmaterial des IVIAs bildet, und in der 1(b) ist gezeigt, wie die herkömmliche, übliche IVIA in einem menschlichen
Körper
arbeitet.The 1 (a) FIG. 12 illustrates a cross-sectional view of the coaxial cable that forms the main material of the IVIA, and in FIG 1 (b) is shown how the conventional, common IVIA works in a human body.
Das
Koaxialkabel 120 umfasst einen ersten Leiter 110,
einen ersten Isolator 111 und einen zweiten Leiter 112,
wie in den 1(a) und 1(b) gezeigt.
Wenn der erste Leiter 110 etwa λg/4
(λg : Wellenlänge in dem Medium) übersteht,
wird eine Mikrowellenmonopolantenne (MMA) gebildet und in einen
medizinischen Katheter 114 eingeführt, um einen direkten Kontakt
der MMA mit Gewebe des menschlichen Körpers zu verhindern. Daher
besteht die IVIA aus der MMA und einem medizinischen Katheter aus
Plastik, wobei der medizinische Katheter 114 ein ungefährliches
Plastikrohr mit einer dielektrischen Konstante ist. Zur einfachen
Herstellung der IVIAs dieser Erfindung füllt Luft die Lücke 113 zwischen
der MMA und dem Plastikkatheter, während für die Lücke herkömmlicher IVIAs eine Salzlösung verwendet
wurde. Die 1(b) zeigt eine Situation, bei
der eine herkömmliche, übliche IVIA
in ein angenommenes Organ eines menschlichen Körpers eingeführt wird,
wobei um die IVIA ein angenommenes Organ eines menschlichen Körpers und
ein Epidermalgewebe 115 gezeigt sind.The coaxial cable 120 includes a first conductor 110 , a first insulator 111 and a second conductor 112 as in the 1 (a) and 1 (b) shown. When the first conductor 110 is about λ g / 4 (λ g : wavelength in the medium), a microwave monopole antenna (MMA) is formed and placed in a medical catheter 114 introduced to prevent direct contact of the MMA with tissue of the human body. Therefore, the IVIA consists of the MMA and a plastic medical catheter, being the medical catheter 114 is a harmless plastic pipe with a dielectric constant. Air fills the gap to make the IVIAs of this invention simple 113 between the MMA and the plastic catheter, while saline was used for the gap of conventional IVIAs. The 1 (b) shows a situation where a conventional, conventional IVIA is introduced into an assumed human body organ, with the IVIA being an assumed human body organ and epidermal tissue 115 are shown.
Wenn
Strom durch den ersten Leiter 110 des Koaxialkabels 120 der 1(b) zu der IVIA zugeführt wird, werden um die IVIA
positive Ladungen erzeugt und demzufolge werden elektrische Felder
zwischen den positiven Ladungen und den entfernten negativen Ladungen
erzeugt. Da das Gewebe des menschlichen Körpers leitend und ein verlustbehaftetes
Medium ist, wird durch die elektrischen Felder Wärme erzeugt und um den Zielheizbereich,
dort wo die IVIA in den menschlichen Körper eingeführt ist, steigt die Temperatur.
Die Temperaturen von mehr als 43°C
können
für eine
Behandlung und eine Deaktivierung von Tumoren einschließlich Karzinomen
in einem menschlichen Körper
verwendet werden.When electricity passes through the first conductor 110 of the coaxial cable 120 of the 1 (b) to the IVIA, positive charges are generated around the IVIA, and thus electric fields are generated between the positive charges and the removed negative charges. Because the tissue of the human body is conductive and a lossy medium, heat is generated by the electric fields and the temperature rises around the target heating area where the IVIA is introduced into the human body. Temperatures in excess of 43 ° C may be used for treatment and deactivation of tumors including carcinomas in a human body.
Die 2 zeigt
herkömmliche
MMAs. Die herkömmliche
MMA in der 2(a) ist die gebräuchlichste, wobei
der erste Leiter 110 übersteht.
In der 2(b) weist der dritte Leiter 210 eine
vierseitige Form auf, die breiter ist als der Durchmesser des ersten
Leiters. Daher kann mehr Strom um den dritten Leiter 210 konzentriert
werden. Daher ist in der 2(c) ein
Ende um den überstehenden
ersten Leiter angeordnet und umfasst einen in der Form eines beidseitigen
offenen Metallrohres ausgebildeten dritten Leiter 212,
der den ersten Leiter 110 konzentrisch umschließt, wobei
der zweite Isolator 211 die Lücke zwischen dem ersten 110
und dem dritten 212 Leiter füllt.The 2 shows conventional MMAs. The conventional MMA in the 2 (a) is the most common, being the first conductor 110 survives. In the 2 B) points the third conductor 210 a four-sided shape that is wider than the diameter of the first conductor. Therefore, more power can be around the third conductor 210 be concentrated. Therefore, in the 2 (c) an end disposed about the protruding first conductor and includes a third conductor formed in the shape of a two-sided open metal tube 212 who is the first leader 110 concentrically enclosing, wherein the second insulator 211 filling the gap between the first 110 and the third 212 ladder.
Wenn
die IVIA für
einen menschlichen Körper
verwendet wird, ist die Anpassung der IVIA der wichtigste zu beachtende
Faktor. Falls die IVIA nicht abgestimmt ist, kann die thermische
Energie nicht um den Zielheizbereich konzentriert werden und die
Mikrowellenquelle kann durch unvermeidbare reflektierte Leistung zerstört werden.
Zusätzlich
sollte das thermische Muster ebenfalls berücksichtigt werden, wobei wünschenswert
ist, dass die isotherme 43°C-Umfangslinie
eine ähnliche
Form wie die Tumore, einschließlich
Karzinome, aufweist, um umgebendes gesundes Gewebe während der
Mikrowellenbehandlung zu schützen.If
the IVIA for
a human body
is used, the adaptation of the IVIA is the most important one to consider
Factor. If the IVIA is not tuned, the thermal
Energy can not be concentrated around the target heating area and the
Microwave source can be destroyed by unavoidable reflected power.
additionally
the thermal pattern should also be considered, where desirable
is that the isothermal 43 ° C perimeter
a similar
Shape like the tumors, including
Carcinomas, having to surrounding healthy tissue during the
To protect microwave treatment.
Herkömmliche
IVIAs wurden jedoch schlecht abgestimmt, da perfekte Abstimmverfahren
nicht verfügbar
sind. Die schlechten Abstimmergebnisse führen zu einer schlechten thermischen
Energiekonzentration und zu einem unerwünschten thermischen Muster
und deshalb kann eine Beschädigung
von gesundem, umgebendem Gewebe auftreten.However, conventional IVIAs have been badly tuned because perfect voting techniques are not available are bar. The poor tuning results in poor thermal energy concentration and unwanted thermal pattern, and therefore damage to healthy, surrounding tissue can occur.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, IVIAs bereitzustellen,
um eine gute Abstimmung, ein gewünschtes
thermisches Muster, eine hohe thermische Effizienz und eine geringe
Beschädigung
von umgebendem, gesundem Gewebe zu erreichen. A
The object of the present invention is to provide IVIAs,
for a good vote, a desired one
thermal pattern, high thermal efficiency and low
damage
to reach from surrounding, healthy tissue.
Zusätzlich ist
es eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die IVIAs zur
Optimierung des thermischen Musters bereitzustellen, um Tumore einschließlich Karzinome
in einem menschlichen Körper
zu behandeln und zu deaktivieren.In addition is
It is another object of the present invention to provide the IVIAs
Optimization of the thermal pattern to provide tumors including carcinomas
in a human body
to treat and deactivate.
Um
die obigen Aufgaben zu lösen,
wird gemäß einem
Aspekt der Erfindung eine Mirkowellen-verwendendende IVIA zur thermischen
Behandlung von Tumoren einschließlich Karzinomen in einem menschlichen Körper bereitgestellt.
Die IVIA besteht aus einer MMA und einem medizinischen Katheter
in der Form eines dielektrischen Rohres mit einer dielektrischen
Konstante, wobei die MMA in den medizinischen Katheter eingeführt wird,
um die IVIA zu bilden. Die MMA besteht aus dem Koaxialkabel, wobei
der erste Leiter übersteht und
ein erster Kondensator um das Ende des überstehenden ersten Leiters
angeordnet ist. Das Koaxialkabel und der erste Kondensator werden
mit weiteren Einzelheiten beschrieben.Around
to solve the above tasks,
will according to one
Aspect of the invention a thermal wave IVIA using IVIA
Treatment of tumors including carcinomas provided in a human body.
The IVIA consists of an MMA and a medical catheter
in the form of a dielectric tube with a dielectric
Constant, where the MMA is introduced into the medical catheter,
to form the IVIA. The MMA consists of the coaxial cable, wherein
the first ladder survives and
a first capacitor around the end of the protruding first conductor
is arranged. The coaxial cable and the first capacitor will be
described in more detail.
Das
das Hauptmaterial der MMA bildende Koaxialkabel enthält einen
ersten Leiter mit einer Zylinderform und wird zur Zuführung von
Strom verwendet; einen zweiten Leiter in der Form eines den ersten
Leiter konzentrisch umschließenden
Metallrohres, der beim Zuführen
von Strom als Masse verwendet wird; und einen ersten Isolator mit
einer dielektrischen Konstante, der die Lücke zischen dem ersten und
dem zweiten Leiter füllt,
um diese gegeneinander zu isolieren; wobei lediglich der erste Leiter
weniger als eine Viertelwellenlänge übersteht.The
The main material of the MMA forming coaxial cable contains one
first conductor with a cylindrical shape and is used for feeding
Electricity used; a second conductor in the form of the first
Head concentrically enclosing
Metal tube, which when feeding
of electricity is used as mass; and a first insulator with
a dielectric constant that hisses the gap between the first and
fills the second conductor,
to isolate them against each other; only the first conductor
less than a quarter wavelength.
Ein
erster Kondensator ist um ein Ende des überstehenden ersten Leiters
angeordnet und weist eine sehr kleine Länge im Vergleich zu einer Viertelwellenlänge auf,
wobei er einen dritten Leiter in der Form eines den überstehenden
ersten Leiter konzentrisch umschließenden Metallrohres umfasst,
wobei ein Ende des dritten Leiters an dem Ende des ersten Leiters
geschlossen ist und mit dem ersten Leiter verbunden ist, während das
andere Ende offen ist, und wobei ein zweiter Isolator eine dielektrische
Konstante aufweist und die Lücke zwischen
dem ersten und dem dritten Leiter füllt.One
first capacitor is around one end of the protruding first conductor
arranged and has a very small length compared to a quarter wavelength,
where he has a third conductor in the shape of a protruding one
comprises first conductor concentrically enclosing metal tube,
one end of the third conductor at the end of the first conductor
is closed and connected to the first conductor while the
other end is open, and wherein a second insulator is a dielectric
Constant has and the gap between
fills the first and third ladder.
Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung umfasst die IVIA den zweiten Isolator des ersten Kondensators,
durch den entgegengesetzte Ladungen an den seitlichen Oberflächen des
dritten Leiters induziert werden können, wenn Strom durch den
ersten Kondensator fließt.
Eine Eingangsimpedanz der IVIA kann beliebig entsprechend der Länge des
ersten Kondensators geändert
werden und daher kann eine perfekte IVIA-Abstimmung möglich sein.According to one
embodiment
invention, the IVIA comprises the second insulator of the first capacitor,
by the opposite charges on the lateral surfaces of the
third conductor can be induced when current through the
first capacitor flows.
An input impedance of the IVIA can be arbitrary according to the length of the
changed first capacitor
and therefore a perfect IVIA vote can be possible.
Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird eine Mikrowellenverwendende IVIA
bereitgestellt, um Tumore einschließlich Karzinome in einem menschlichen
Körper
zu behandeln und zu deaktivieren. Die IVIA besteht aus einer MMA
und einem medizinischen Katheter in der Form eines dielektrischen
Rohres mit einer dielektrischen Konstante, wobei die MMA in den
medizinischen Katheter eingeführt
ist, um die IVIA zu bilden. Die MMA umfasst ein Koaxialkabel, wobei
lediglich der erste Leiter übersteht,
und einen ersten und einen zweiten Kondensator, die mit weiteren
Einzelheiten erklärt
werden.According to one
Another aspect of the invention is a microwave-using IVIA
provided to tumors including carcinomas in a human
body
to treat and deactivate. The IVIA consists of an MMA
and a medical catheter in the form of a dielectric
Pipe with a dielectric constant, the MMA in the
introduced medical catheter
is to form the IVIA. The MMA includes a coaxial cable, wherein
only the first ladder survives,
and a first and a second capacitor associated with others
Details explained
become.
Das
das Hauptmaterial der MMA bildende Koaxialkabel umfasst einen ersten
Leiter mit einer Zylinderform, der zur Zuführung von Strom verwendet wird;
einen beim Zuführen
von Strom als Masse verwendeten zweiten Leiter in der Form eines
konzentrisch den ersten Leiter umschließenden Metallrohres; und einen
ersten Isolator mit einer dielektrischen Konstante, der die Lücke zwischen
dem ersten und dem zweiten Leiter füllt, um sie gegeneinander zu
isolieren; wobei lediglich der erste Leiter weniger als eine Viertelwellenlänge übersteht.The
The main material of the MMA-forming coaxial cable includes a first
Conductor having a cylindrical shape used to supply current;
one when feeding
of electricity used as a mass second conductor in the form of a
concentric with the first conductor enclosing metal tube; and one
first insulator with a dielectric constant that bridges the gap
the first and the second ladder fills to them against each other
isolate; wherein only the first conductor protrudes less than a quarter wavelength.
Der
erste Kondensator ist um den überstehenden
ersten Leiter angeordnet, weist eine bestimmte Länge auf und umfasst einen dritten
Leiter in der Form eines den überstehenden
ersten Leiter konzentrisch umschließenden Metallrohres, wobei
ein Ende des dritten Leiters an dem Ende des ersten Leiters geschlossen ist
und mit dem ersten Leiter verbunden ist, während das andere Ende offen
ist, wobei ein zweiter Isolator die Lücke zwischen dem ersten und
dem dritten Leiter füllt.The first capacitor is disposed around the protruding first conductor, has a certain length, and includes a third conductor in the form of a metal tube concentrically surrounding the protruding first conductor, one end of the third conductor being closed at the end of the first conductor and connected to the first conductor first conductor is connected while the other end is open, wherein a second insulator the Gap between the first and the third conductor fills.
Der
zweite Kondensator ist zwischen dem ersten Kondensator und der MMA-Öffnung angeordnet,
wo der erste Leiter beginnt überzustehen,
weist eine bestimmte Länge
auf und umfasst einen vierten Leiter in der Form eines den überstehenden
ersten Leiter konzentrisch umschließenden Metallrohres, wobei
beide Enden offen sind und ein dritter Isolator die Lücke zwischen
dem ersten und dem vierten Leiter schließt.Of the
second capacitor is disposed between the first capacitor and the MMA opening,
where the first leader starts to get over
has a certain length
on and includes a fourth conductor in the shape of the protruding one
first conductor concentrically enclosing metal tube, wherein
both ends are open and a third insulator between the gaps
closes the first and fourth ladder.
Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung kann aufgrund des ersten Kondensators eine IVIA perfekt
abgestimmt werden. Zusätzlich
kann auch eine IVIA mit einem gewünschten thermischen Muster
aufgrund des zweiten Kondensators bereitgestellt werden. Der überstehende
erste Leiter ist ein gemeinsames Teil des Koaxialkabels, des ersten
und des zweiten Kondensators.According to one
embodiment
The invention can perfect an IVIA due to the first capacitor
be matched. additionally
can also use an IVIA with a desired thermal pattern
provided due to the second capacitor. The supernumerary
first conductor is a common part of the coaxial cable, the first one
and the second capacitor.
In Übereinstimmung
mit einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Mikrowellen-verwendende IVIA
zur thermischen Behandlung und Deaktivierung von Tumoren einschließlich Karzinomen
in einem menschlichen Körper
bereitgestellt. Die IVIA besteht aus einer MMA und einem medizinischen
Katheter in der Form eines dielektrischen Rohres mit einer dielektrischen
Konstante, wobei die MMA in den medizinischen Katheter eingeführt ist,
um die IVIA zu bilden. Die MMA besteht aus einem Koaxialkabel mit
dem überstehenden ersten
Leiter, einem ersten, einem zweiten und einem dritten Kondensator,
die in weiteren Einzelheiten beschrieben werden.In accordance
with another aspect of the invention, a microwave-using IVIA is used
for the thermal treatment and deactivation of tumors including carcinomas
in a human body
provided. The IVIA consists of an MMA and a medical one
Catheter in the form of a dielectric tube with a dielectric
Constant, with the MMA introduced into the medical catheter,
to form the IVIA. The MMA consists of a coaxial cable with
the superior first
Conductor, a first, a second and a third capacitor,
which will be described in further detail.
Das
das Hauptmaterial der MMA bildende Koaxialkabel umfasst einen ersten
Leiter mit einer Zylinderform und wird zur Zuführung von Strom verwendet;
einen beim Zuführen
von Strom als Masse verwendeten zweiten Leiter in der Form eines
den ersten Leiter konzentrisch umschließenden Metallrohres; einen
ersten Isolator mit einer dielektrischen Konstante, der die Lücke zwischen
dem ersten und dem zweiten Leiter füllt, um sie gegeneinander zu
isolieren; wobei lediglich der erste Leiter weniger als eine Viertelwellenlänge übersteht.The
The main material of the MMA-forming coaxial cable includes a first
Conductor with a cylindrical shape and is used to supply current;
one when feeding
of electricity used as a mass second conductor in the form of a
the first conductor concentrically enclosing metal tube; one
first insulator with a dielectric constant that bridges the gap
the first and the second ladder fills to them against each other
isolate; wherein only the first conductor protrudes less than a quarter wavelength.
Der
erste Kondensator mit einer bestimmten Länge wird um das Ende des überstehenden
ersten Leiters angeordnet und umfasst einen dritten Leiter in der
Form eines den überstehenden
ersten Leiter konzentrisch umschließenden Metallrohres, wobei
ein Ende des dritten Leiters an dem Ende des ersten Leiters geschlossen
ist und mit dem ersten Leiter verbunden ist, wobei das andere Ende
offen ist und ein zweiter Isolator die Lücke zwischen dem ersten und
dem dritten Leiter füllt.Of the
first capacitor of a certain length will be around the end of the protruding
arranged first conductor and comprises a third conductor in the
Form of the supernatant
first conductor concentrically enclosing metal tube, wherein
one end of the third conductor is closed at the end of the first conductor
is and is connected to the first conductor, with the other end
is open and a second insulator the gap between the first and
fills the third conductor.
Der
zweite Kondensator mit einer bestimmten Länge ist zwischen dem offenen
Ende des ersten Kondensators und der MMA- Öffnung
angeordnet und enthält
einen vierten Leiter in der Form eines den ersten Leiter konzentrisch
umschließenden
Metallrohres, wobei beide Enden des vierten Leiters offen sind und
ein dritter Isolator die Lücke
zwischen dem ersten und dem vierten Leiter füllt.Of the
second capacitor with a certain length is between the open
End of the first capacitor and the MMA opening
arranged and contains
a fourth conductor in the form of a first conductor concentric
enclosing
Metal tube, both ends of the fourth conductor are open and
a third insulator the gap
fills between the first and the fourth conductor.
Der
dritte Kondensator mit einer bestimmten Länge ist zwischen dem zweiten
Kondensator und der MMA-Öffnung
angeordnet und umfasst einen fünften
Kondensator in der Form eines den ersten Leiter konzentrisch umschließenden Metallrohres,
wobei beide Enden des fünften
Leiters offen sind und ein vierter Isolator die Lücke zwischen
dem ersten und dem fünften
Leiter füllt.Of the
third capacitor with a certain length is between the second
Capacitor and the MMA opening
arranged and includes a fifth
Capacitor in the form of a metal tube concentrically enclosing the first conductor,
with both ends of the fifth
Ladder are open and a fourth insulator between the gaps
the first and the fifth
Ladder fills.
In Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung enthalten der zweite und der dritte Kondensator den
dritten und den vierten Isolator, wobei jeder beliebig wählbare dielektrische
Konstanten aufweist. Der erste Leiter ist ein gemeinsames Teil des
ersten, des zweiten und des dritten Kondensators.In accordance
with an embodiment
of the invention, the second and the third capacitor include the
third and fourth isolators, each arbitrary selectable dielectric
Constants has. The first ladder is a common part of the
first, second and third capacitors.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION
THE DRAWINGS
Die
obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen hervorgehen,
wobei die Zeichnungen zeigen:The
above and other objects, features and advantages of the present invention
The invention will be apparent from the following detailed description of the preferred
embodiments
of the invention in conjunction with the accompanying drawings,
the drawings show:
Die 1a zeigt eine Schnittansicht des für die IVIAs
verwendeten Koaxialkabels;The 1a shows a sectional view of the coaxial cable used for the IVIA;
die 1b zeigt, wie eine in ein angenommenes
menschliches Organ eingeführte
IVIA arbeitet; the 1b shows how an IVIA introduced into an assumed human organ works;
die 2 zeigt
repräsentative
herkömmliche
MMAs;the 2 shows representative conventional MMAs;
die 3 beschreibt
eine IVIA in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
der Erfindung;the 3 describes an IVIA in accordance with the first embodiment of the invention;
die 4 zeigt
den ersten Kondensator der IVIAs;the 4 shows the first capacitor of the IVIAs;
die 5 vergleicht
die erste Ausführungsform
der Erfindung mit den herkömmlichen
IVIAs in Bezug auf die elektrische Energiedichte, welche proportional
zur Temperatur ist;the 5 compares the first embodiment of the invention with the conventional IVIAs in terms of electrical energy density, which is proportional to the temperature;
die 6 zeigt
verglichene gemessene und berechnete Abstimmungsgüten der
IVIA in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
der Erfindung;the 6 shows compared measured and calculated tuning qualities of the IVIA in accordance with the first embodiment of the invention;
die 7(a) zeigt ein schematisches Diagramm der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung;the 7 (a) shows a schematic diagram of the second embodiment of the invention;
die 7(b) zeigt mit berechneten verglichene
gemessene Abstimmungsgüten
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung;the 7 (b) Fig. 12 shows calculated compared measured tuning qualities of the second embodiment of the invention;
die 8(a) zeigt ein schematisches Diagramm der dritten
Ausführungsform
der Erfindung;the 8 (a) shows a schematic diagram of the third embodiment of the invention;
die 8(b) zeigt mit berechneten verglichene
gemessene Abstimmungsgüten
der dritten Ausführungsform
der Erfindung;the 8 (b) Fig. 12 shows calculated compared measured tuning qualities of the third embodiment of the invention;
die 9(a) zeigt verglichene Temperaturverteilungen
der IVIAs in Übereinstimmung
mit der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung; the 9 (a) shows compared temperature distributions of IVIAs in accordance with the first and second embodiments of the invention;
die 9(b) zeigt verglichene Temperaturverteilungen
der IVIAs in Übereinstimmung
mit der ersten und der dritten Ausführungsform der Erfindung; undthe 9 (b) shows compared temperature distributions of IVIAs in accordance with the first and third embodiments of the invention; and
die 9(c) zeigt verglichene Temperaturverteilungen
der IVIAs in Übereinstimmung
mit der zweiten und der dritten Ausführungsform der Erfindung.the 9 (c) shows compared temperature distributions of IVIAs in accordance with the second and third embodiments of the invention.
GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMPRECISE DESCRIPTION
THE PREFERRED EMBODIMENT
Die
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen genau beschrieben.The
preferred embodiments
The invention will be described below with reference to the accompanying drawings
Drawings exactly described.
<Erste Ausführungsform><First Embodiment>
Die 3 zeigt
eine schematische Ansicht einer IVIA in Übereinstimmung mit einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung. Wie in der 3 gezeigt,
umfasst die IVIA ein Koaxialkabel 320, das aus einem ersten
Leiter 310, einem ersten Isolator 321 und einem
zweiten Leiter 322 besteht, einen ersten Kondensator 330 und
einen Katheter 340.The 3 shows a schematic view of an IVIA in accordance with a first embodiment of the invention. Like in the 3 As shown, the IVIA includes a coaxial cable 320 that's from a first ladder 310 , a first insulator 321 and a second conductor 322 consists of a first capacitor 330 and a catheter 340 ,
Lediglich
der erste Leiter 310 steht weniger als eine Viertelwellenlänge oder
geringfügig
mehr als L über
und wird zur Zuführung
von Strom verwendet.Only the first leader 310 is less than a quarter wavelength or slightly more than L and is used to supply current.
Der
erste Kondensator 330 ist um das Ende des überstehenden
ersten Leiters 310 angeordnet und umfasst einen dritten
Leiter 332 in der Form eines den überstehenden ersten Leiter
konzentrisch umschließenden
Metallrohres, wobei ein Ende des dritten Leiters 332 an
dem Ende des ersten Leiters geschlossen ist und mit dem ersten Leiter
verbunden ist, wäh rend
das andere Ende offen ist; und einen zweiten Isolator 331 mit einer
dielektrischen Konstante, der die Lücke zwischen dem ersten und
dem dritten Leiter füllt.
Einzelheiten der obigen Beschreibung werden bei der 4 dargestellt.The first capacitor 330 is the end of the protruding first conductor 310 arranged and includes a third conductor 332 in the form of a metal tube concentrically enclosing the protruding first conductor, one end of the third conductor 332 is closed at the end of the first conductor and is connected to the first conductor, while the other end is open; and a second insulator 331 with a dielectric constant filling the gap between the first and third conductors. Details of the above description will be in the 4 shown.
Das
das Hauptmaterial der IVIA bildende Koaxialkabel 320 umfasst
den ersten Leiter 310, den ersten Isolator 321 und
einen zweiten Leiter 322. Zusätzlich ist der erste Kondensator 330 um
das Ende des überstehenden
ersten Leiters angeordnet.The main material of IVIA forming coaxial cable 320 includes the first conductor 310 , the first insulator 321 and a second conductor 322 , In addition, the first capacitor 330 arranged around the end of the protruding first conductor.
Hier
können
der erste Isolator 321 des Koaxialkabels und der zweite
Isolator 331 des ersten Kondensators beliebig ausgewählt sein,
für eine
einfache Herstellung werden jedoch dieselben Isolatoren verwendet.Here can be the first insulator 321 of the coaxial cable and the second insulator 331 of the first capacitor are arbitrarily selected, however, for ease of manufacture, the same insulators are used.
Das
Koaxialkabel 320 mit dem geringfügig länger als L überstehenden ersten Leiter
und der Kondensator 330 bilden eine MMA, wobei alles in
den medizinischen Katheter 340 in der Form eines dielektrischen Rohres
mit einer dielektrischen Konstante eingeführt ist, um die IVIA zu bilden.
Die Lücke
zwischen der MMA und dem Katheter 340 umfasst Luft.The coaxial cable 320 with the first conductor slightly longer than L and the capacitor 330 form an MMA, taking everything in the medical catheter 340 is introduced in the form of a dielectric tube having a dielectric constant to form the IVIA. The gap between the MMA and the catheter 340 includes air.
Die 4 zeigt
ein schematisches Diagramm des ersten Kondensators der IVIA, der
für die
Erfindung sehr wichtig ist. Der erste Kondensator 330 ist
um das Ende des überstehenden
ersten Leiters 310 angeordnet, weist eine bestimmte Länge auf
und umfasst einen dritten Leiter 332 in der Form eines
konzentrisch um den überstehenden
ersten Leiter 310 angeordneten Metallrohres, wobei ein
Ende des dritten Leiters 332 an dem Ende des ersten Leiters 310 geschlossen
und mit dem ersten Leiter 310 verbunden ist, während das
andere Ende offen ist; wobei der zweite Isolator 331 eine
bestimmte die lektrische Konstante aufweist und die Lücke zwischen
dem ersten 310 und dem dritten 332 Leiter füllt.The 4 Figure 12 shows a schematic diagram of the first capacitor of the IVIA, which is very important to the invention. The first capacitor 330 is the end of the protruding first conductor 310 arranged, has a certain length and comprises a third conductor 332 in the form of a concentric around the protruding first conductor 310 arranged metal tube, wherein one end of the third conductor 332 at the end of the first conductor 310 closed and with the first conductor 310 connected while the other end is open; the second insulator 331 a certain has the lektrische constant and the gap between the first 310 and the third 332 Ladder fills.
Zusätzlich kann
die Form des geschlossenen Endes des dritten Leiters des ersten
Kondensators 330 flach oder konvex sein. In einem solchen
Fall ist die Querschnittsfläche
des dritten Leiters 332 wesentlich größer als die des ersten Leiters.In addition, the shape of the closed end of the third conductor of the first capacitor 330 be flat or convex. In such a case, the cross-sectional area of the third conductor is 332 much larger than the first conductor.
Im
Folgenden werden Einzelheiten des Betriebs der IVIA in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.in the
Below, details of the operation of the IVIA will be in accordance
with the first embodiment
of the invention.
Wenn
Strom zu dem ersten Leiter 310 des Koaxialkabels 320 zugeführt wird,
wird der Strom entlang des ersten Leiters 310 zu dem um
das Ende des überstehenden
ersten Leiters 310 angeordneten ersten Kondensator 330 übertragen.
Während
der Strom durch den ersten Kondensator fließt, werden durch den zweiten Isolator 331 entgegengesetzte
Ladungen induziert und an der seitlichen Oberfläche des dritten Leiters 332 gesammelt.
D.h., in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
der Erfindung weist die IVIA während
des in der 4 gezeigten Stromflusses positive
Ladungen auf. Zusätzlich
werden aufgrund des zweiten Isolators 331 negative Ladungen
an der seitlichen Oberfläche
des dritten Leiters 332 des ersten Kondensators 330 induziert.When power to the first conductor 310 of the coaxial cable 320 is fed, the current along the first conductor 310 to the end of the protruding first conductor 310 arranged first capacitor 330 transfer. While the current flows through the first capacitor, through the second insulator 331 induced opposite charges and on the lateral surface of the third conductor 332 collected. That is, in accordance with the first embodiment of the invention, the IVIA during the in the 4 shown current flow on positive charges. In addition, due to the second insulator 331 negative charges on the lateral surface of the third conductor 332 of the first capacitor 330 induced.
Aufgrund
der größeren Querschnittsfläche des
dritten Leiters 332 gegenüber der des ersten Leiters 310 verbreitet
sich der Strom schneller auf der Oberfläche des geschlossenen Endes
des ersten Kondensators 330, wenn er an dem Ende des ersten
Leiters 310 ankommt. Auf den seitlichen Oberflächen des
dritten Leiters 332 induzierte negative Ladungen bewirken
ein Abfließen
des Stromes an dem geschlossenen Ende des drit ten Leiters 332 und
verbleiben an dem offenen Ende des dritten Leiters 332.
Aufgrund der induzierten negativen Ladungen auf der seitlichen Oberfläche verbleiben
die positiven Ladungen nicht an dem geschlossenen Ende des dritten
Leiters 332 und fließen
ab. Daher wird die Intensität
des elektrischen Feldes an dem Ende der IVIA schwach und es kann
umgebendes gesundes Gewebe geschützt
werden.Due to the larger cross-sectional area of the third conductor 332 opposite to that of the first leader 310 the current spreads faster on the surface of the closed end of the first capacitor 330 if he is at the end of the first conductor 310 arrives. On the lateral surfaces of the third conductor 332 induced negative charges cause the current to flow off the closed end of the third conductor 332 and remain at the open end of the third conductor 332 , Due to the induced negative charges on the side surface, the positive charges do not remain at the closed end of the third conductor 332 and flow away. Therefore, the intensity of the electric field at the end of the IVIA becomes weak and surrounding healthy tissue can be protected.
Unter
der Annahme, dass die Oberfläche
des dritten Leiters 332 wesentlich größer als die der herkömmlichen
Antenne ist, kann mehr Strom konzentriert werden, was zu einer besseren
thermischen Effizienz und Stromkonzentration führt.Assuming that the surface of the third conductor 332 is much larger than that of the conventional antenna, more current can be concentrated, resulting in better thermal efficiency and current concentration.
Die 5 zeigt
elektrische Energiedichten der IVIAs, wobei die IVIA gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung in der 5(a) dargestellt
ist, während
die Energiedichten der herkömmlichen
IVIAs in den 5(b)-5(d) dargestellt
sind. Die elektrische Energiedichte ist proportional zu der Temperatur
und die Temperatur nimmt mit dem Abstand von den IVIAs ab. Abmessungen
der IVIAs sind in der Tabelle 1 angegeben. Für die Simulationen füllt Luft
die Lücken
zwischen den MMAs und den medizinischen Kathetern und Luft wird auch
als Umgebungsmedium verwendet. Die elektrischen Energiedichten werden
basierend auf Simulationsergebnissen eines 3D-Simulators für elektrische
Felder, Computer Simulation Technology (CST), Microwave Studio,
Version 4.2, verglichen.The 5 shows electrical energy densities of the IVIAs, the IVIA according to the first embodiment of the invention in the 5 (a) While the energy densities of the conventional IVIAs in the 5 (b) - 5 (d) are shown. The electric energy density is proportional to the temperature and the temperature decreases with the distance from the IVIAs. Dimensions of IVIAs are given in Table 1. For the simulations, air fills the gaps between the MMAs and the medical catheters, and air is also used as the environment medium. The electrical energy densities are compared based on simulation results of a 3D electric field simulator, Computer Simulation Technology (CST), Microwave Studio, Version 4.2.
Wie
in der 5 gezeigt, kann, wenn die IVIAs durch Mikrowellen
erwärmt
werden, die thermische Effizienz durch die Temperaturen um die IVIAs
bestimmt werden. Die durchgezogenen Linien bezeichnen die gleichen
elektrischen Energiedichten.Like in the 5 When the IVIAs are heated by microwaves, the thermal efficiency can be determined by the temperatures around the IVIAs. The solid lines indicate the same electrical energy densities.
Da
die Form von Tumoren einschließlich
Karzinomen in einem menschlichen Körper im Allgemeinen oval ist,
sollte die gewünschte
Temperatur-Isothermenlinie oval wie die durch die IVIA gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung in der 5(a) erzeugte
durchgezogene Linie sein. Die Fläche
in der durchgezogenen Linie der 5(a) ist
größer als
die anderen Flächen
der 5(b),5(c) und 5(d). Dementsprechend ist die thermische
Effizienz der IVIA in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
der Erfindung besser als die irgendeiner der anderen IVIAs der 5(b), 5(c) und 5(d). Dennoch ist die Länge der IVIA in der 5(a) die kürzeste unter denen der herkömmlichen
IVIAs in den 5(b)-5(d).
Die bestimmte Struktur des ersten Kondensators führt zu einer exzellenten Leistungsfähigkeit
bei der kürzesten
Länge und
zu einer ovalen Form der thermischen Verteilung der IVIA gemäß der ersten
Ausführungsform
der Erfindung.Since the shape of tumors, including carcinomas, in a human body is generally oval, the desired temperature isotherm line should be oval, as in the IVIA according to the first embodiment of the invention in FIG 5 (a) be generated solid line. The area in the solid line of the 5 (a) is bigger than the other surfaces of the 5 (b) . 5 (c) and 5 (d) , Accordingly, the thermal efficiency of the IVIA in accordance with the first embodiment of the invention is better than that of any of the other IVIAs of the 5 (b) . 5 (c) and 5 (d) , Nevertheless, the length of the IVIA is in the 5 (a) the shortest among those of conventional IVIAs in the 5 (b) - 5 (d) , The particular structure of the first capacitor results in excellent short-length performance and in an oval shape thermal distribution of the IVIA according to the first embodiment of the invention.
<Tabelle 1> <Table 1>
Gemessene
und berechnete Abstimmungsgüten
der IVIA in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
der Erfindung werden in der 6 verglichen.
In der Tabelle 2 werden Herstellungsdaten aufgeführt. Für die Messungen wird ein Vektoranalysator
(vector analyzer) verwendet und es wird Leistung in den ersten Leiter
der IVIA eingespeist, die in einen Muskelersatz mit den Abmessungen
10cm × 10cm × 10cm einge führt ist.
Die durchgezogenen Linien sind gemessene Ergebnisse, während die
gestrichelten berechnete sind. Die gemessene Abstimmungsleistung
bei 2,45 GHz ist –28,377
dB, welche die beste festgestellte ist.Measured and calculated tuning grades of the IVIA in accordance with the first embodiment of the invention are disclosed in U.S.P. 6 compared. Table 2 lists production data. For the measurements, a vector analyzer (vector analyzer) is used and power is fed into the first conductor of the IVIA, which is inserted into a muscle replacement with dimensions of 10cm × 10cm × 10cm. The solid lines are measured results, while the dashed ones are calculated. The measured tuning power at 2.45 GHz is -28.377 dB, which is the best reported.
<Tabelle 2> <Table 2>
<Zweite Ausführungsform><Second Embodiment>
Die 7(a) beschreibt eine IVIA in Übereinstimmung mit der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. Wie in der 7(a) gezeigt,
schließt
die erfindungsgemäße IVIA
ein Koaxialkabel 620 ein, dessen erster Leiter 610 weniger
als eine Viertelwellenlänge
oder geringfügig
länger
als L übersteht,
und die umfasst: einen ersten Kondensator 630, einen zweiten
Kondensator 640 und einen Katheter 650. Die 7(b) vergleicht die gemessenen Abstimmungsleistungen
der IVIA in Übereinstimmung
mit der zweiten Ausführungsform
der Erfindung mit den berechneten, wobei angezeigt wird, dass das
gemessene Abstimmungsergebnis bei 2,45 GHz –21,9 dB ist.The 7 (a) describes an IVIA in accordance with the second embodiment of the invention. Like in the 7 (a) As shown, the IVIA according to the invention includes a coaxial cable 620 one, whose first leader 610 less than a quarter wavelength or slightly longer than L, and comprising: a first capacitor 630 , a second capacitor 640 and a catheter 650 , The 7 (b) compares the measured tuning powers of the IVIA in accordance with the second embodiment of the invention with the calculated ones, indicating that the measured tuning result at 2.45 GHz is -21.9 dB.
Der
erste Leiter 610 ist ein leitendes Material und wird als
die mittige Achse der IVIA verwendet.The first leader 610 is a conductive material and is used as the IVIA's central axis.
Das
Koaxialkabel 620 umfasst einen zur Zuführung von Strom verwendeten
ersten Leiter 610 mit einer Zylinderform; einen beim Zuführen von
Strom als Masse verwendeten zweiten Leiter 622 in der Form
eines den ersten Leiter konzentrisch umschließenden Metallrohres; einen
ersten Isolator 621 mit einer dielektrischen Konstante,
der die Lücke
zwischen dem ersten und dem zweiten Leiter füllt, um sie gegeneinander zu
isolieren; wobei der einzige erste Leiter geringfügig länger als
L übersteht.The coaxial cable 620 includes a first conductor used to supply current 610 with a cylindrical shape; a second conductor used in supplying current as ground 622 in the form of a metal tube concentrically enclosing the first conductor; a first insulator 621 a dielectric constant filling the gap between the first and second conductors to isolate them from each other; wherein the single first conductor protrudes slightly longer than L.
Der
erste Kondensator 630 mit einer bestimmten Länge ist
um das Ende des überstehenden
ersten Leiters 610 angeordnet und umfasst einen dritten
Leiter 632 in der Form eines den überstehenden ersten Leiter konzentrisch
umschließenden
Metallrohrs mit einem an dem überstehenden
ersten Leiter geschlossenen Ende, das mit dem ersten Leiter verbunden
ist, während
das andere Ende offen ist; und einen zweiten Isolator 631 mit
einer dielektrischen Konstante, der die Lücke zwischen dem ersten Leiter 610 und
dem dritten Leiter 632 füllt. Der erste Leiter ist ein
gemeinsames Teil des ersten Kondensators und des Koaxialkabels.The first capacitor 630 with a certain length is around the end of the protruding first conductor 610 arranged and includes a third conductor 632 in the form of a metal tube concentrically enclosing the protruding first conductor, with an end connected to the protruding first conductor connected to the first conductor while the other end is open; and a second insulator 631 with a dielectric constant that bridges the gap between the first conductor 610 and the third conductor 632 crowded. The first conductor is a common part of the first capacitor and the coaxial cable.
Der
zweite Kondensator 640 ist in der Mitte zwischen dem offenen
Ende des ersten Kondensators 630 und der MMA-Öffnung angeordnet und umfasst
einen vierten Leiter 642 in der Form eines konzentrisch
den ersten Leiter umschließenden
Metallrohres, wobei beide Enden offen sind; und einen dritten Isolator 641 mit einer
dielektrischen Konstante, der die Lücke zwischen dem ersten Leiter 610 und
dem vierten Leiter 642 füllt.The second capacitor 640 is in the middle between the open end of the first capacitor 630 and the MMA opening and includes a fourth conductor 642 in the form of a metal tube concentrically surrounding the first conductor, both ends being open; and a third insulator 641 with a dielectric constant that bridges the gap between the first conductor 610 and the fourth conductor 642 crowded.
In Übereinstimmung
mit der zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird angenommen, dass der Abstand zwischen dem of fenen
Ende des ersten Kondensators 630 und der MMA-Öffnung L
ist und dass der zweite Kondensator 640 L/3 lang ist. Ein
Abstand zwischen dem ersten Kondensator 630 und dem zweiten Kondensator 640,
ein Abstand zwischen dem zweiten Kondensator 640 und dem
Koaxialkabel 620 und eine Länge des zweiten Kondensators 640 sind
die gleichen. Und ein das Koaxialkabel 620, den ersten
Kondensator 630 und den zweiten Kondensator 640 umgebender
Raum weist Luft auf.In accordance with the second embodiment of the invention, it is assumed that the distance between the open end of the first capacitor 630 and the MMA opening is L and that the second capacitor 640 L / 3 is long. A distance between the first capacitor 630 and the second capacitor 640 , a distance between the second capacitor 640 and the coaxial cable 620 and a length of the second capacitor 640 they are the same. And a coaxial cable 620 , the first capacitor 630 and the second capacitor 640 surrounding space has air.
Zusätzlich sind
für eine
einfache Herstellung der erste 621, der zweite 631 und
der dritte 641 Isolator die gleichen.In addition, for ease of manufacture, the first one 621 , the second 631 And the third 641 Insulator the same.
Wenn
Leistung in den ersten Leiter 610 eingespeist wird, werden
entgegengesetzte Ladungen auf der Oberfläche des vierten Leiters 642 gesammelt.
Elektrische Felder werden zwischen den entgegengesetzten Ladungen
auf der Oberfläche
des vierten Leiters 642 gebildet und Ladungen verbleiben
um das offene Ende des dritten Leiters 632. Zwischen den
entgegengesetzten Ladungen auf der Oberfläche des vierten Leiters 642 und
den um die MMA-Öffnung
angesammelten Ladungen wird ebenfalls ein elektrisches Feld erzeugt.
Daher ist der zweite Kondensator 640 ähnlich wie eine das Koaxialkabel 620 mit
dem ersten Kondensator 630 verbindende elektrischen Brücke, wenn
Strom fließt.
Daher optimiert der zweite Kondensator 640 die Temperaturverteilungen
mehr in Richtung der Form von Tumoren einschließlich Karzinomen in einem menschlichen Körper. Einzelheiten
des zweiten Kondensators 640 werden in der folgenden 9 dargestellt.If power in the first ladder 610 is fed, opposite charges on the surface of the fourth conductor 642 collected. Electric fields are between the opposite charges on the surface of the fourth conductor 642 formed and charges remain around the open end of the third conductor 632 , Between the opposite charges on the surface of the fourth conductor 642 and the charges accumulated around the MMA opening are also generated an electric field. Therefore, the second capacitor 640 similar to a coaxial cable 620 with the first capacitor 630 connecting electrical bridge when current is flowing. Therefore, the second capacitor optimizes 640 the temperature distributions are more toward the shape of tumors including carcinomas in a human body. Details of the second capacitor 640 be in the following 9 shown.
Die
MMA besteht aus dem Koaxialkabel 620 mit dem überstehenden
ersten Leiter 610, dem ersten 630 und dem zweiten 640 Kondensator,
wobei all dies in einen medizinischen Katheter eingeführt ist,
um die IVIA zu bilden. Luft füllt
die Lücke
zwischen der MMA und dem Katheter.The MMA consists of the coaxial cable 620 with the protruding first conductor 610 , the first one 630 and the second 640 Capacitor, all of which is inserted into a medical catheter to form the IVIA. Air fills the gap between the MMA and the catheter.
In Übereinstimmung
mit der zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist wie bei der ersten ein Ende des ersten Kondensators 630 geschlossen,
genauer, ein Ende des dritten Leiters 632 ist an dem Ende
des ersten Leiters 610 geschlossen und mit dem ersten Leiter
verbunden.In accordance with the second embodiment of the invention, as in the first one, one end of the first capacitor 630 closed, more precisely, one end of the third conductor 632 is at the end of the first conductor 610 closed and connected to the first conductor.
Zusätzlich kann
das geschlossene Ende des ersten Kondensators 630 flach
oder konvex sein. In einem solchen Fall verteilt sich, da die Querschnittsfläche des
geschlossenen Endes wesentlich größer ist als die des ersten
Leiters 610, der das Ende des überstehenden ersten Leiters 610 erreichende
Strom schneller an der geschlossenen Oberfläche des dritten Leiters 632.In addition, the closed end of the first capacitor 630 be flat or convex. In such a case, since the cross-sectional area of the closed end is much larger than that of the first conductor, it is distributed 610 , the end of the protruding first leader 610 reaching current faster at the closed surface of the third conductor 632 ,
In Übereinstimmung
mit der zweiten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die IVIA den zweiten 631 und den
dritten 641 Isolator. Aufgrund der Isolatoren werden, während der
Strom durch den ersten und den zweiten Kondensator fließt, entgegengesetzte
Ladungen induziert und auf der seitlichen Oberfläche des dritten Leiters 632 und
der Oberfläche
des vierten Leiters 642 gesammelt.In accordance with the second embodiment of the invention, the IVIA comprises the second 631 and the third 641 Insulator. Due to the insulators, as the current flows through the first and second capacitors, opposite charges are induced and on the lateral surface of the third conductor 632 and the surface of the fourth conductor 642 collected.
<Dritte Ausführungsform><Third Embodiment>
Die 8(a) zeigt ein schematisches Diagramm einer IVIA
in Übereinstimmung
mit der dritten Ausführungsform
der Erfindung. Die IVIA umfasst ein Koaxialkabel 720 mit
einem weniger als eine Viertelwellenlänge oder geringfügig länger als
L überstehenden
ersten Leiter 710, einen ersten Kondensator 730,
einen zweiten Kondensator 740, einen dritten Kondensator 750 und
einen Katheter 760. Die 8(b) vergleicht
die gemessene Abstimmungsgüte
der IVIA in Übereinstimmung
mit der dritten Ausführungsform
der Erfindung mit der berechne ten, wobei angezeigt wird, dass das
gemessene Abstimmungsergebnis –24,4
dB bei 2,45 GHz ist.The 8 (a) Fig. 12 is a schematic diagram of an IVIA in accordance with the third embodiment of the invention. The IVIA includes a coaxial cable 720 with a first conductor less than a quarter wavelength or slightly longer than L. 710 , a first capacitor 730 , a second capacitor 740 , a third capacitor 750 and a catheter 760 , The 8 (b) compares the measured tuning quality of the IVIA in accordance with the third embodiment of the invention with the calculated one, indicating that the measured tuning result is -24.4 dB at 2.45 GHz.
Der
erste Leiter 710 ist ein gemeinsames Teil des Koaxialkabels,
des ersten, des zweiten und des dritten Kondensators und wird als
die mittige Achse der IVIA verwendet.The first leader 710 is a common part of the coaxial cable, the first, the second and the third capacitor and is used as the central axis of the IVIA.
Das
Koaxialkabel 720 umfasst einen ersten Leiter 710 mit
einer Zylinderform, der zur Zuführung
von Strom verwendet wird; einen beim Zuführen von Strom als Masse verwendeten
zweiten Leiter 742 in der Form eines den ersten Leiter
konzentrisch umschließenden
Metallrohres; und einen ersten Isolator 721 mit einer dielektrischen
Konstante, der die Lücke
zwischen dem ersten 710 und dem zweiten 722 Leiter
füllt,
um sie gegeneinander zu isolieren, wobei lediglich der erste Leiter
weniger als eine Viertelwellenlänge
oder geringfügig länger als
L übersteht.The coaxial cable 720 includes a first conductor 710 with a cylindrical shape used to supply current; a second conductor used in supplying current as ground 742 in the form of a metal tube concentrically enclosing the first conductor; and a first insulator 721 with a dielectric constant that bridges the gap between the first 710 and the second 722 Conductor fills to isolate them from each other, with only the first conductor less than a quarter wavelength or slightly longer than L.
Der
erste Kondensator 730 mit einer sehr kurzen Länge ist
um das Ende des überstehenden
ersten Leiters 710 angeordnet und umfasst einen dritten
Leiter 732 in der Form eines den überstehenden ersten Leiters
konzentrisch umschließenden
Metallrohres, dessen eines Ende geschlossen und mit dem ersten Leiter verbunden
ist, während
das andere Ende offen ist; und einen zweiten Isolator 731 mit
einer bestimmten dielektrischen Konstante, der die Lücke zwischen
dem ersten 710 und dem dritten 732 Leiter füllt.The first capacitor 730 with a very short length is around the end of the protruding first conductor 710 arranged and includes a third conductor 732 in the form of a metal pipe concentrically enclosing the protruding first conductor, one end of which is closed and connected to the first conductor while the other end is open; and a second insulator 731 with a certain dielectric constant that bridges the gap between the first 710 and the third 732 Ladder fills.
Der
zweite 740 und der dritte 750 Kondensator sind
zwischen dem ersten Kondensator 730 und der MMA-Öffnung angeordnet,
wobei die Funktionen der zwei Kondensatoren etwa dieselben sind.
Der zweite Kondensator 740 umfasst einen vierten Leiter 742 in
der Form eines den überstehenden
ersten Leiter konzentrisch umschließenden Metallrohres, wobei
beide Enden offen sind; und einen dritten Isolator 741,
der die Lücke
zwischen dem ersten 710 und dem vierten 742 Leiter
füllt.The second 740 And the third 750 Capacitor are between the first capacitor 730 and the MMA opening, with the functions of the two capacitors being approximately the same. The second capacitor 740 includes a fourth conductor 742 in the form of a metal tube concentrically enclosing the protruding first conductor, both ends being open; and a third insulator 741 that the gap between the first 710 and the fourth 742 Ladder fills.
Der
dritte Kondensator 750 ist zwischen dem zweiten Kondensator 740 und
der MMA-Öffnung
angeordnet und umfasst einen fünften
Leiter 752 in der Form eines den ersten Leiter konzentrisch
umschließenden Metallrohres,
wobei beide Enden offen sind; und einen vierten Isolator 751 mit
einer bestimmten dielektrischen Konstante, der die Lücke zwischen
dem ersten 710 und dem fünften 751 Leiter füllt.The third capacitor 750 is between the second capacitor 740 and the MMA opening and includes a fifth conductor 752 in the form of a metal tube concentrically enclosing the first conductor, both ends being open; and a fourth insulator 751 with a certain dielectric constant that bridges the gap between the first 710 and the fifth 751 Ladder fills.
In
einem solchen Fall sind der zweite 740 und der dritte 750 Kondensator
der gleichen Länge
von L/5. Der zweite Kondensator 740 beginnt L/5 entfernt
von dem offenen Ende des ersten Kondensators und der dritte Kondensator 750 beginnt
bei L/5 entfernt von dem einen Ende des zweiten Kondensators 740.
Ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Kondensator, ein
Abstand zwischen dem zweiten Kondensator 740 und dem dritten
Kondensator 750, ein Abstand zwischen dem dritten Kondensator 750 und
dem Koaxialkabel 720 und eine Länge des zweiten und des dritten
Kondensator 740, 750 sind die gleichen.In such a case, the second one 740 And the third 750 Capacitor of the same length of L / 5. The second capacitor 740 L / 5 starts from the open end of the first capacitor and the third capacitor 750 begins at L / 5 away from the one end of the second capacitor 740 , A distance between the first and the second capacitor, a distance between the second capacitor 740 and the third capacitor 750 , a distance between the third capacitor 750 and the coaxial cable 720 and a length of the second and third capacitors 740 . 750 they are the same.
Zusätzlich sind
der erste 721, der zweite 731, der dritte 741 und
der vierte 751 Isolator für eine einfache Herstellung
der Erfindung gleich ausgeführt.In addition, the first 721 , the second 731 , the third 741 and the fourth 751 Insulator for a simple production of the invention executed the same.
Die
MMA umfasst das Koaxialkabel 720 mit dem ersten geringfügig mehr
als eine Viertelwellenlänge oder
geringfügig
länger
als L überstehenden
ersten Leiter, den ersten Kondensator 730, den zweiten
Kondensator 740 und den dritten Kondensator 750,
wobei all diese in einen medizinischen Katheter 760 in
der Form eines dielektrischen Rohres mit einer dielektrischen Konstante
eingeführt
sind, um die IVIA in Übereinstimmung
mit der dritten Ausführungsform
der Erfindung zu bilden. Die Lücke
zwischen dem Katheter 760 und der MMA umfasst Luft.The MMA includes the coaxial cable 720 with the first first conductor slightly more than a quarter wavelength or slightly longer than L, the first capacitor 730 , the second capacitor 740 and the third capacitor 750 All of these are in a medical catheter 760 are introduced in the form of a dielectric constant dielectric tube to form the IVIA in accordance with the third embodiment of the invention. The gap between the catheter 760 and the MMA includes air.
In Übereinstimmung
mit der dritten Ausführungsform
der Erfindung ist ein Ende des ersten Kondensators 730,
genauer ein Ende des dritten Leiters 732, geschlossen und
mit dem überstehenden
ersten Leiter 710 verbunden, während das andere Ende offen
ist.In accordance with the third embodiment of the invention, one end of the first capacitor 730 , more precisely an end of the third conductor 732 , closed and with the protruding first ladder 710 connected while the other end is open.
Zusätzlich kann
das geschlossene Ende des ersten Kondensators 730 flach
oder konvex sein. In einem solchen Fall verteilt sich der das Ende
des ersten Leiters 710 erreichende Strom schneller auf
der Oberfläche
des geschlossenen Endes des dritten Leiters 732 als entlang
des ersten Leiters 710, da die Querschnittsfläche des
dritten Kondensators 732 wesentlich größer ist als die des ersten
Leiters 710.In addition, the closed end of the first capacitor 730 be flat or convex. In such a case, it distributes the end of the first conductor 710 reaching current faster on the surface of the closed end of the third conductor 732 as along the first conductor 710 because the cross-sectional area of the third capacitor 732 is much larger than that of the first conductor 710 ,
In Übereinstimmung
mit der dritten Ausführungsform
der Erfindung können
aufgrund des zweiten 731, des dritten 741 und
des vierten 751 Isolators entgegengesetzte Ladungen auf
der Oberfläche
des dritten 732, des vierten 742 und des fünften 752 Leiters
induziert werden, während
der Strom durch den ersten 730, den zweiten 740 und
den dritten 750 Kondensator fließt. Die induzierten entgegengesetzten
Ladungen tragen zum gewünschten
Temperaturverteilungsmuster der IVIA für die Behandlung und Deaktivierung
von Tumoren einschließlich
Karzinomen mittels Mikrowellen bei.In accordance with the third embodiment of the invention may be due to the second 731 , the third 741 and the fourth 751 Insulator opposite charges on the surface of the third 732 , the fourth 742 and the fifth 752 Conductor be induced while the current through the first 730 , the second 740 and the third 750 Capacitor flows. The induced opposite charges contribute to the desired IVIA temperature distribution pattern for the treatment and deactivation of tumors including carcinomas by microwaves.
Beim
Konstruieren der IVIA der vorliegenden Erfindung sollte die Abstimmung
und die Temperaturverteilung berücksichtigt
werden. Unter Verwendung des ersten Kondensators 730 kann
die IVIA gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung perfekt abgestimmt werden, wie die erste und die zweite
Ausführungsform der
Erfindung. Unter Verwendung des zweiten 740 und des dritten 750 Kondensators
kann eine gewünschte Temperaturverteilung
erhalten werden, wie bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Jede
Ausführungsform
der Erfindung wird mit jeder anderen verglichen und die Vergleichsergebnisse
werden in der 9 dargestellt.In designing the IVIA of the present invention, tuning and temperature distribution should be considered. Using the first capacitor 730 For example, the IVIA according to the third embodiment of the invention can be perfectly tuned, as are the first and second embodiments of the invention. Using the second 740 and the third 750 Condenser, a desired temperature distribution can be obtained, as in the second embodiment of the invention. Each embodiment of the invention is compared with each other and the comparison results are shown in FIG 9 shown.
Die
Temperaturverteilung ist einer der wichtigen zu berücksichtigenden
Faktoren, da jede Temperatur größer als
43°C zur
Behandlung und Deaktivierung von Tumoren einschließlich Karzinomen
in einem menschlichen Körper
verwendet werden kann. Die Temperaturverteilungen der IVIAs in Übereinstimmung
mit der ersten und der dritten Ausführungsform der Erfindung wurden
durch eine IRCON (inspect IR 500 PS) Digitalkamera aufgenommen und
sie werden miteinander in der 9 verglichen.Temperature distribution is one of the important factors to consider, as any temperature greater than 43 ° C can be used to treat and deactivate tumors, including carcinomas, in a human body. The temperature distributions of the IVIAs in accordance with the first and third embodiments of the invention were recorded by an IRCON (Inspect IR 500 PS) digital camera and they are combined with each other in the 9 compared.
Temperaturmessungen
werden auf die folgenden Arten ausgeführt. Zwei IVIAs werden in einen
10cm × 10cm × 10cm Muskelersatz
eingeführt
und dann wird in jede IVIA Mikrowellenleistung eingespeist. Der
Abstand zwischen zwei IVIAs ist 5cm und vier Thermometer mit fiberoptischen
Sensoren werden an vier verschiedenen Punkten an den IVIAs befestigt.
Falls einer der vier 100°C
erreicht, wird die durch einen Generator zugeführte Mikrowellenleistung automatisch
gestoppt und die Hälfte
des Muskelersatzes sollte so schnell wie möglich abgetrennt werden, um
Bilder aufzunehmen.temperature measurements
are executed in the following ways. Two IVIAs will be in one
10cm × 10cm × 10cm muscle replacement
introduced
and then each IVIA is fed with microwave power. Of the
Distance between two IVIAs is 5cm and four thermometers with fiber optic
Sensors are attached to the IVIAs at four different points.
If one of the four 100 ° C
reached, the supplied by a generator microwave power is automatic
stopped and half
of the muscle replacement should be disconnected as soon as possible
Take pictures.
Falls
die Form der isothermen 43°C-Linie
einem Ei ähnlich
ist, ist die IVIA auf Grund der inhärenten Form der Tumore einschließlich Karzinome
besser für
die Behandlung und Deaktivierung von Tumoren einschließlich Karzinomen
geeignet.If
the shape of the isothermal 43 ° C line
like an egg
is, the IVIA is due to the inherent form of the tumors including carcinomas
better for
the treatment and deactivation of tumors including carcinomas
suitable.
Die 9(a) zeigt Temperaturverteilungsmuster der IVIAs
in Übereinstimmung
mit der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Hier
ist die Z-Richtung die Längsachse
der IVIA und die p-Richtung steht senkrecht auf der Z-Richtung.
Wie in der 9(a) gezeigt, ist der isotherme
43°C-Umriss
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung kürzer
in Bezug auf die Z-Richtung und länger in Bezug auf die p-Richtung
als der der ersten Ausführungsform
der Erfindung.The 9 (a) FIG. 10 shows temperature distribution patterns of IVIAs in accordance with the first and second embodiments of the invention. FIG. Here the Z-direction is the longitudinal axis of the IVIA and the p-direction is perpendicular to the Z-direction. Like in the 9 (a) As shown, the isothermal 43 ° C outline of the second embodiment of the invention is shorter with respect to the Z direction and longer with respect to the p direction than that of the first embodiment of the invention.
Die 9(b) zeigt die Temperaturverteilungsmuster der
IVIAs in Übereinstimmung
mit der ersten und der dritten Ausführungsform der Erfindung. Wie
in der 9(b) gezeigt, ist der isotherme
43°C-Umriss
der dritten Ausführungsform
der Erfindung kürzer
in Bezug auf die Z-Richtung und länger in Bezug auf die p-Richtung als
der der dritten Ausführungsform
der Erfindung.The 9 (b) Fig. 10 shows the temperature distribution patterns of IVIAs in accordance with the first and third embodiments of the invention. Like in the 9 (b) As shown, the isothermal 43 ° C outline of the third embodiment of the invention is shorter with respect to the Z direction and longer with respect to the p direction than that of the third embodiment of the invention.
Die 9(c) zeigt die Temperaturverteilungsmuster der
IVIAs in Übereinstimmung
mit der zweiten und der dritten Ausführungsform der Erfindung. Wie
in der 9(c) gezeigt, ist der isotherme
43°C-Umriss
der dritten Ausführungsform
der Erfindung kürzer
in Bezug auf die Z-Richtung und länger in Bezug auf die p-Richtung als
der der zweiten Ausführungsform
der Erfindung.The 9 (c) Fig. 14 shows the temperature distribution patterns of the IVIAs in accordance with the second and third embodiments of the invention. Like in the 9 (c) As shown, the isothermal 43 ° C outline of the third embodiment of the invention is shorter in the Z direction and longer in p direction than that of the second embodiment of the invention.
Die
verglichenen Ergebnisse zeigen, dass die dritte Ausführungsform
der Erfindung die beste Leistung in Bezug auf das thermische Verteilungsmuster
aufweist, obwohl die erste Ausführungsform
der Erfindung die beste Abstimmungsleistung aufweist. Aufgrund des
ersten Kondensators zusammen mit dem zweiten und dem dritten Kondensator
können
die IVIAs mit perfekter Abstimmung und gewünschten Temperaturverteilungen konstruiert
werden.The
compared results show that the third embodiment
In the invention, the best performance with respect to the thermal distribution pattern
although the first embodiment
the invention has the best matching performance. Due to the
first capacitor together with the second and the third capacitor
can
the IVIAs designed with perfect tuning and desired temperature distributions
become.
Während die
vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bestimmten beispielhaften
Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist sie jedoch nicht durch die Ausführungsformen,
sondern lediglich durch die beigefügten Ansprüche beschränkt. Es sollte klar sein, dass
ein Fachmann die Ausführungsformen
ohne Verlassen des Umfangs und der Idee der vorliegenden Erfindung ändern oder
modifizieren kann.While the
present invention with reference to the specific example
embodiments
However, it has not been described by the embodiments,
but limited only by the appended claims. It should be clear that
a person skilled in the embodiments
change without departing from the scope and spirit of the present invention
can modify.
Figurencharacters
1(a): Querschnittsansicht des Koaxialkabels. 1 (a) : Cross-sectional view of the coaxial cable.
1(b): Eine typische IVIA wird in ein menschliches
Organ eingeführt,
wobei gezeigt wird, wie elektrische Felder zu erzeugen sind. 1 (b) A typical IVIA is introduced into a human organ, showing how to generate electric fields.
2:
Herkömmliche
MMA-Enden. 2 : Conventional MMA ends.
3:
Schematisches Diagramm der ersten Ausführungsform der Erfindung. 3 : Schematic diagram of the first embodiment of the invention.
4:
Der erste Kondensator wird genau dargestellt und umfasst den dritten
Leiter 332 und den dritten Isolator 331. 4 : The first capacitor is shown exactly and includes the third conductor 332 and the third insulator 331 ,
5:
Die elektrische Energiedichte der ersten Ausführungsform der Erfindung wird
mit denen herkömmlicher
IVIAs verglichen, wobei durchgezogene Linien dieselben elektrischen
Dichten wiedergeben. 5 The electrical energy density of the first embodiment of the invention is compared with those of conventional IVIAs, where solid lines represent the same electrical densities.
6:
Die gemessene Abstimmungsgüte
der ersten Ausführungsform
der Erfindung wird mit der berechneten verglichen. 6 The measured tuning quality of the first embodiment of the invention is compared with that calculated.
7(a): Schematisches Diagramm der zweiten Ausführungsform
der Erfindung. 7 (a) : Schematic diagram of the second embodiment of the invention.
7(b): Die gemessene Abstimmungsleistung
der zweiten Ausführungsform
der Erfindung wird mit der berechneten verglichen. 7 (b) The measured tuning power of the second embodiment of the invention is compared with the calculated one.
8(a): Schematisches Diagramm der dritten Ausführungsform
der Erfindung. 8 (a) : Schematic diagram of the third embodiment of the invention.
8(b): Die gemessene Abstimmungsleistung
der dritten Ausführungsform
der Erfindung wird mit der berechneten verglichen. 8 (b) The measured tuning power of the third embodiment of the invention is compared with the calculated one.
9(a): Die Temperaturverteilungsmuster der ersten
und der zweiten Ausführungsform
der Erfindung werden miteinander verglichen, wobei gezeigt wird,
dass die zweite Ausführungsform
besser ist als die erste. 9 (a) The temperature distribution patterns of the first and second embodiments of the invention are compared with each other, showing that the second embodiment is better than the first embodiment.
9(b): Die Temperaturverteilungsmuster der ersten
und der dritten Ausführungsform
der Erfindung werden miteinander verglichen, wobei gezeigt wird,
dass die dritte Ausführungsform
besser ist als die erste. 9 (b) The temperature distribution patterns of the first and third embodiments of the invention are compared with each other, showing that the third embodiment is better than the first embodiment.
9(c): Die Temperaturverteilungsmuster der zweiten
und der dritten Ausführungsform
der Erfindung werden miteinander verglichen, wobei gezeigt wird,
dass die dritte Ausführungsform
besser ist als die zweite. 9 (c) The temperature distribution patterns of the second and third embodiments of the invention are compared with each other, showing that the third embodiment is better than the second embodiment.
