DE968625C

DE968625C - Stick electrode for the therapeutic treatment of body cavities with microwaves

Info

Publication number: DE968625C
Application number: DEB29225A
Authority: DE
Inventors: Dr Anton Koehler
Original assignee: Deutsche Elektronik GmbH
Current assignee: Deutsche Elektronik GmbH
Priority date: 1954-01-15
Filing date: 1954-01-15
Publication date: 1958-03-13

Description

Stielelektrode zur therapeutischen Behandlung von Körperhöhlen mit Mikrowellen Die Ultrakurzwellentfierapie hat sich auoh in der Gynäkologie als erfolgreiche Heilmethode erwiesen. Sie bewirkt eine Hyperämie des Krankheitsherdes und list besonders bei Adnexerkrankungen sowie in allen Fällen peri- und parametrischer Adhäsion angezeigt. Ihr wird vor allem eine lang nachwirkende Schmerzstillung zugeschrieben.Stick electrode for the therapeutic treatment of body cavities with Microwaves The ultra-short wave therapy has also proven to be successful in gynecology Proven healing method. It causes hyperemia of the focus of the disease and is especially so indicated for adnexal diseases and in all cases of peri- and parametric adhesion. It is mainly attributed to long-lasting pain relief.

Die Technik der Anwendung bereitet jedoch insofern Schwierigkeiten, als ebenso wie bei der allgemeinen therapeutischen Behandlung im Kondensatorfeld zwei getrennte Elektroden erforderlich sind, von denen in diesem Falle die eine in die Körperhöhle eingeführt und die andere außen auf die Haut aufgelegt wird (vaginale oder rektale Diatherinie). Die Feldverteilung, die sich dabei einstellt, entspricht aber keineswegs zimmer den Erfordernissen der Praxis. Insbesondere sind Erwärmungen des Uterus mit den üblichen Elektroden nur unvollkommen zu erreichen. The technique of application, however, causes difficulties insofar as as well as in general therapeutic treatment in the capacitor field two separate electrodes are required, one of which in this case inserted into the body cavity and the other is placed on the outside of the skin (vaginal or rectal diatherine). The field distribution that is established corresponds to but by no means meets the requirements of practice. In particular, there are warming of the uterus can only be imperfectly reached with the usual electrodes.

Diese Schwierigkeiten werden umgangen, wenn im Zentimeterwellenbereichgearbeitet wird (Mikrowellentherapie). Bei der Behandlung im Strahlungsfeld wird n;ur eine einzige Elektrode benötigt, die mit einfachen Mitteln so ausgebildet werden kann, daß ihre elektromagnetische Strahlung tatsächlich unmittelbar auf den Krankheitsherd einwirkt. Es ist bereits eine Körperhöhlenelektrode zur Behandlung mit Mikrowellen bekannt, die als Wellenleiter ausgebildet ist in Form eines hohlen zylindrischen Metallrohres, in dem das elektrische Feld geführt wird. Das Rohr ist mit einem keramischen Dielektrikum ausgefüllt, weil die Wellenlänge der elektromagnetischen. Strahlung, die Dielektrizitätskonstante des Mediums, in dem sie sich ausbreitet, und die Querschnittsabmessungen eines Wellenleiters in einem bestimmten gesetzmäßigen Zusammenhang stehen, und weil der Durchmesser der Elektrode hinreichend klein für die Anwendung sein muß. These difficulties are circumvented when working in the centimeter wave range (microwave therapy). During treatment in the radiation field, n; only becomes one only electrode required, which can be designed with simple means in such a way that that their electromagnetic radiation actually hits the focus of the disease directly acts. It is already a body cavity electrode for treatment with microwaves known, which is designed as a waveguide in the form of a hollow cylindrical Metal tube in which the electric field is conducted. The tube is with a ceramic Dielectric filled because the wavelength of the electromagnetic. Radiation, the dielectric constant of the medium in which it is located spreads, and the cross-sectional dimensions of a waveguide in a certain regular Related, and because the diameter of the electrode is sufficiently small for the application must be.

Die Stielelektrode nach -der Erfindung ist im Gegensatz dazu gekennzeichn,et durch einen dielektrischen Stielstrahler, der mit einer Hülle aus einem Material mit niedriger, von der des Stfahlers stark abweichender D ielektrizitätskcnstante in dünner Schicht umkleidet ist. Die erfindungsgemäße Elektrode ist speziell für vaginale oder rektale Diathermie mit Mikrowellen geeignet, weil sie die Strahlung nicht nur an ihrer Spitze austreten läßt. In contrast, the stem electrode according to the invention is marked, et by a dielectric stem radiator, which is covered with a cover made of a material with a low dielectric constant that deviates significantly from that of the steel is covered in a thin layer. The electrode according to the invention is specially designed for vaginal or rectal diathermy with microwaves is suitable because they reduce the radiation not only let it emerge at its tip.

Die Erfindung benutzt das an sich bekannte Prinzip eines dielektrischen Stielstralhlers. Während jedoch bei der Anwendung für die Nachrichtentechnik ausschließlich eine möglichst starke Bündelung der Strahlung im Fernfeld erstrebt wird, soll hier eine starke Feldkonzentration in der nächsten Umgebung, also im Nahfeld des Strahlers bezweckt werden. Der Strahler selbst besteht in bekannter Weise aus einem Rundstab aus einem Werkstoff geeigneter D ielektrizitätskonstante und mit geringen elektrischen Verlusten, der leicht konisch geformt und an ider Spitze abgerundet ist. The invention uses the per se known principle of a dielectric Stielstralhlers. However, while in the application for communications technology exclusively The aim here is to concentrate the radiation in the far field as strongly as possible a strong field concentration in the immediate vicinity, i.e. in the near field of the radiator are intended. The radiator itself consists of a round rod in a known manner Made of a material with a suitable dielectric constant and with low electrical Losses, which is slightly conical in shape and rounded at the tip.

Er wird an seinem hinteren Ende mit HlO-Wellen erregt. Das kann z. B. in der Form geschehen, daß dieses Ende des Stabes mit einem metallischen Topf umgeben wird, in den seitlich (radial) die Fortsetzung des Innenleiters der Energieleitung als anregender Dipol in eine Bohrung des Stieles eingeführt wird. Der Abstand des Dipols von der geschlossenen rückwärtigen Wand des Topfes wird zweckmäßig etwa zu 24 gewählt (AR = R<>hrwellenlänge unter Berücksichügung der Dielektrizitätskonstante des StieLmateriaels), um den rückwärtigen Energiefluß phasenrichtig in den Stiel zu - reflektieren.It is excited with HlO waves at its rear end. This can e.g. B. done in the form that this end of the rod with a metallic pot is surrounded, in the laterally (radially) the continuation of the inner conductor of the power line is introduced as a stimulating dipole into a hole in the stem. The distance of the Dipole from the closed rear wall of the pot is useful about 24 selected (AR = R <> hrwavelength taking into account the dielectric constant of the handle material) in order to prevent the backward flow of energy into the handle in the correct phase to reflect.

Die Wahl des Dielektrikums wird vor allem von dem für die medizinische Anwendung zulässigen Durchmesser bestimmt, der für den HlO-Wellentyp durch die Beziehung (Ag = Grenzwellenlänge) bestimmt wird.The choice of dielectric is primarily determined by the diameter permissible for medical use, and that for the HlO wave type by the relationship (Ag = cutoff wavelength) is determined.

Bezeichnet Ao die Wellenlänge im freien Raum, so wird zweckmäßig #o etwa 0,7 bis o,8 gewählt, #g um zu hohe Dämpfungen im Rohrleiter zu vermeiden. Die angeregte Rohrwellenlänge wird dann Im vorliegenden Falle hat sich ein Material mit einer Dielektrizitätskonstante e = 20 als zweckmäßig erwiesen. Der Durchmesser des Stielstrahlers wird dann an seinem dicksten Ende nur etwa 22 mm. Weitere Verkleinerungen des Durchmessers durch Erhöhung von e sind grundsätzlich möglich.If Ao denotes the wavelength in free space, #o approximately 0.7 to 0.8 is expediently chosen, #g in order to avoid excessive attenuation in the pipe. The excited tube wavelength is then In the present case, a material with a dielectric constant e = 20 has proven to be useful. The diameter of the stem emitter is then only about 22 mm at its thickest end. Further reductions in diameter by increasing e are basically possible.

Wird nun diese Elektrode unmittelbar in ein Medium mit höherer Dielektrizitätskonstante (z. B. in physiologische Kochsalzlösung) eingebracht, so wird der Fortleitungsmechanismus er heblich gestört und damit die Ausstrahlung an der Stieloberfläclhe teilweise oder ganz unterbunden. If this electrode is now placed directly in a medium with a higher dielectric constant (e.g. in physiological saline solution), this is how the transmission mechanism he significantly disturbed and thus the appearance on the stem surface partially or completely prevented.

Wird jedoch gemäß der Erfindung der Stielstrahler mit einer dünnen Hülle eines Werkstoffes mit mög lichst - geringer Dielektrizitätskonstante (im Vergleich zu der des Stielmaterials) umkleidet, so kann die Strahlung auf das umgebende Medium einwirken. Diese Hülle umschließt den Stiel in seiner ganzen Länge und braucht nur wenige Millimeter stark zu sein. Sie kann von dem Stiel abgezogen und gegebenenfalls desinfiziert oder sterilisiert werden.However, according to the invention, the stem radiator with a thin Shell of a material with the lowest possible dielectric constant (in comparison to that of the stem material), the radiation can hit the surrounding medium act. This cover encloses the stem in its entire length and only needs to be a few millimeters thick. It can be peeled off the stem and if necessary disinfected or sterilized.

Da bei dieser Anwendungsart die Strahlung unmittelbar auf das Behandlungsobjekt einwirkt, und der sonst bei der Bestrahlung mit Mikrowellen durch Streuung oder durch Reflexion an der Hautoberfläche verlorengehende Energieanteil fortfällt, werden für die Behandlung geringere Leistungen des Generators benötigt. Dementsprechend spielen auch elektrische Anpassungsfragen des Strahlers an das koaxiale Zuleitungskabel bzw. an den Generator eine geringere Rolle, zumal bei Veränderungen am Stiel selbst (Form, Länge, Umgebung) die Rückwirkungen auf den Fußpunktwiderstand des anregenden Dipols relativ gering sind. With this type of application, the radiation hits the object to be treated directly acts, and the otherwise with the irradiation with microwaves by scattering or The amount of energy lost due to reflection on the surface of the skin is lost lower generator power is required for treatment. Accordingly electrical adjustment issues of the radiator to the coaxial supply cable also play a role or the generator plays a lesser role, especially when changes are made to the handle itself (Shape, length, environment) the repercussions on the base point resistance of the stimulating Dipoles are relatively small.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Mit I ist der schlanke, leicht konische Stielstrahler aus einer Keramik bezeichnet, deren Dielektrizitätskonstante etwa den Wert 20 hat. Er kann von prismatischer oder zylindrischer Gestalt sein oder einen anderen geeigneten, z. B. elliptischen Querschnitt besitzen. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. I denotes the slim, slightly conical stem radiator made of ceramic, whose dielectric constant is about 20. It can be of prismatic or be cylindrical in shape or some other suitable, e.g. B. elliptical cross-section own.

Mit 2 ist die Hülle bezeichnet, die aus einem Werkstoff von geringem Verlustwinkel und einer DielektrizSitätskonstante von etwa I,5 bis 3 besteht.With the shell is referred to, which is made of a material of low Loss angle and a dielectric constant of about 1.5 to 3 exists.

Hierzu eignet sich z. B. Trolitul oder ein schaumförmiges Kunstharz. Mit seinem rückwärtigen Ende sitzt der Stielstrahler in einem metallischen Topf 3, mit dem der Außenmantel der koaxialen Energieleitung 4 verbunden ist. Der Innenleiter dieser Leitung ragt als Dipol 5 in eine Bohrung des Strahlers hinein.For this purpose z. B. Trolitul or a foam-shaped synthetic resin. With its rear end, the stem heater sits in a metal pot 3, with which the outer jacket of the coaxial power line 4 is connected. The inner conductor this line protrudes as a dipole 5 into a hole in the radiator.

Bei der Messung der Temperaturverteilung an der Oberfläche des beschriebenen Strahlers in physiologischer Kochsalzlösung fällt zunächst die rasche Temperatursteigerung auf, die auf die oben beschriebenen Gründe zurückzuführen ist. Die Temperatur ist am hinteren Ende des Strahlers etwa 2 bis 30 höher als an der Spitze. Dieses Verhalten kommt der medizinischen Anwendung entgegen, da hierdurch eine erhöhte Sicherheit vor unzulässigen Erwärmungen an der Spitze (z. B. When measuring the temperature distribution on the surface of the described Radiator in physiological saline solution, the rapid increase in temperature falls first due to the reasons described above. The temperature is at the rear end of the radiator about 2 to 30 higher than at the top. This behavior is suitable for medical use, as it increases safety against inadmissible heating at the tip (e.g.

Uterus-Behandlungen) gegeben ist.Uterine treatments) is given.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Stick electrode for therapeutic treatment of body cavities with microwaves, in which the waves are as lossy as possible poor Dielectric with such a high dielectric constant that the diameter of the radiator is sufficiently small for the application, characterized by a dielectric stem radiator, which is covered with a material with low, The dielectric constant, which differs greatly from that of the radiator, is clad in a thin layer is.

2. stem electrode according to claim I, characterized in that the Stem radiator is excited at its rear end with HjO waves.

3. stem electrode according to claim 2, characterized in that the the rear end is inserted into a metal pot through which the side (radial) and at a distance of a quarter of the wavelength prevailing in the radiator from the ground of the pot of the inner conductor of the power line as a stimulating dipole in a hole of the stem is inserted.

4. stem electrode according to claim I, characterized in that the Cover can be pulled off the slightly conical radiator.

References considered: U.S. Patent No. 2407 690.