RU205041U1

RU205041U1 - RADIATOR FOR MICROWAVE ABLATION BASED ON A RESONANT STRUCTURE

Info

Publication number: RU205041U1
Application number: RU2021100862U
Authority: RU
Inventors: Евгений Вадимович Николаев
Original assignee: Евгений Вадимович Николаев
Priority date: 2021-01-17
Filing date: 2021-01-17
Publication date: 2021-06-24

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для лечения онкологических заболеваний человека и животных при помощи воздействия на онкологически поврежденную область мягкой ткани или кости микроволновой мощностью с частотой 2,45 ГГц. Технический результат полезной модели заключается в формировании круглой формы воздействия на область поврежденного органа с равномерным нагревом мягкой ткани или кости при малой массе излучателя, достигается за счет того, что излучатель для микроволновой абляции на основе резонансной структуры состоит из многослойной печатной платы с копланарной линией передачи на лицевой стороне и резонансной структурой в остальных слоях, в излучателе резонансная структура реализована на основе двойного кольцевого разрезного резонатора, который расположен на обратной стороне и во внутренних слоях печатной платы, под линией передачи, которая расположена на лицевой стороне печатной платы. 1 ил.The utility model relates to medical technology and is intended for the treatment of oncological diseases in humans and animals by exposing an oncologically damaged area of soft tissue or bone to a microwave power with a frequency of 2.45 GHz. The technical result of the utility model consists in the formation of a round shape of impact on the area of the damaged organ with uniform heating of soft tissue or bone with a low mass of the emitter, which is achieved due to the fact that the emitter for microwave ablation based on the resonant structure consists of a multilayer printed circuit board with a coplanar transmission line on the front side and the resonant structure in the remaining layers, in the emitter the resonant structure is implemented on the basis of a double ring cut resonator, which is located on the back side and in the inner layers of the printed circuit board, under the transmission line, which is located on the front side of the printed circuit board. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для лечения онкологических заболеваний человека и животных при помощи воздействия на поврежденную онкологией область мягкой ткани или кости микроволновой мощностью с частотой 2,45 ГГц.The utility model relates to medical technology and is intended for the treatment of oncological diseases in humans and animals by exposing the area of soft tissue or bone damaged by oncology to a microwave power with a frequency of 2.45 GHz.

Аналогом является микроволновый аппликатор RU2250118 C2, МПК A61N 5/04 от 05.05.1999, который предназначен для лечения человеческого органа с помощью микроволновой электромагнитной энергии, в частности для проведения внутриматочных операций, в частности лечения меноррагии. Микроволновый терапевтический аппликатор, содержащий коаксиальный ввод для проведения микроволнового сигнала определенной частоты, волновод, заполненный диэлектриком, часть которого выполнена выходящей из волновода с образованием наконечника антенны, отличающийся тем, что коаксиальный ввод имеет внутренний проводник, проходящий по оси волновода к наконечнику антенны и заканчивающийся в объеме волновода, а боковой проводник выходит из него радиально на половине длины проводника в пределах волновода. Аппликатор, отличающийся тем, что боковой проводник проходит через отверстие в стенке волновода и электрически от нее изолирован. Коаксиальный ввод является кабелем и заполнен диэлектриком с возможностью образования воздушного зазора между ним и концом диэлектрика в волноводе, на внешней стороне наконечника антенны размещен датчик температуры, сигнальный выход которого соединен с коаксиальным вводом.An analogue is the microwave applicator RU2250118 C2, IPC A61N 5/04 dated 05.05.1999, which is intended for the treatment of a human organ using microwave electromagnetic energy, in particular for intrauterine operations, in particular for the treatment of menorrhagia. Microwave therapeutic applicator containing a coaxial input for conducting a microwave signal of a certain frequency, a waveguide filled with a dielectric, part of which is made out of the waveguide to form an antenna tip, characterized in that the coaxial input has an inner conductor passing along the axis of the waveguide to the antenna tip and ending in the volume of the waveguide, and the lateral conductor leaves it radially at half the length of the conductor within the waveguide. Applicator, characterized in that the lateral conductor passes through a hole in the wall of the waveguide and is electrically isolated from it. The coaxial input is a cable and is filled with a dielectric with the possibility of forming an air gap between it and the end of the dielectric in the waveguide; a temperature sensor is located on the outer side of the antenna tip, the signal output of which is connected to the coaxial input.

Общим существенным признаком с заявляемой полезной моделью является лечение поврежденной онкологией мягкой ткани человека воздействием на нее микроволновой электромагнитной энергией.A common essential feature with the claimed utility model is the treatment of human soft tissue damaged by oncology by exposure to microwave electromagnetic energy.

Недостатком упомянутого устройства для микроволновой абляции является узкая специализация полезной модели, а именно его применение в частности для проведения внутриматочных операций.The disadvantage of the above-mentioned device for microwave ablation is the narrow specialization of the utility model, namely, its use, in particular, for intrauterine operations.

Вторым аналогом является излучатель для аппарата микроволновой терапии (А.С. №1223923), содержащий цилиндрический волновод, возбудитель и коаксиальную линию, при этом возбудитель выполнен в виде изогнутого по окружности вибратора с длиной плеч, в несколько раз превышающей радиус изгиба.The second analogue is a radiator for a microwave therapy apparatus (AS No. 1223923), containing a cylindrical waveguide, an exciter and a coaxial line, while the exciter is made in the form of a vibrator bent around the circumference with a shoulder length several times greater than the bending radius.

Общим существенным признаком с заявляемой полезной модель является лечение поврежденной онкологией мягкой ткани человека воздействием на нее микроволновой электромагнитной энергией.A common essential feature with the claimed utility model is the treatment of human soft tissue damaged by oncology by exposure to microwave electromagnetic energy.

Главными недостатком такого устройства являются недостаточная равномерность нагрева биологической ткани.The main disadvantage of such a device is the lack of uniformity of heating of biological tissue.

Наиболее близким из известных устройств (прототипом) является полезная модель «Контактный микроволновый аппликатор» RU2466758 C1, МПК Н05В 6/64 от 06.06.2011, включающий цилиндрический волновод, короткозамкнутый на одном конце. Другой конец является излучающим, снабженный коаксиально-волноводным элементом возбуждения, отличающийся тем, что включает фокусирующий элемент, выполненный в виде выпуклой диэлектрической линзы.The closest known device (prototype) is the utility model "Contact microwave applicator" RU2466758 C1, IPC Н05В 6/64 dated 06.06.2011, including a cylindrical waveguide, short-circuited at one end. The other end is emitting, provided with a coaxial waveguide excitation element, characterized in that it includes a focusing element made in the form of a convex dielectric lens.

Общим существенным признаком с заявляемой полезной моделью является лечение поврежденной онкологией мягкой ткани или кости человека воздействием на нее микроволновой электромагнитной энергией.A common essential feature with the claimed utility model is the treatment of human soft tissue or bone damaged by oncology by exposure to microwave electromagnetic energy.

Недостатком прототипа является значительная масса устройства, обусловленная волноводным исполнением.The disadvantage of the prototype is the significant weight of the device due to the waveguide design.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в формировании круглой формы воздействия на область поврежденного органа с равномерным нагревом мягкой ткани или кости при малой массе излучателя.The technical result of the claimed utility model consists in the formation of a round shape of impact on the area of the damaged organ with uniform heating of soft tissue or bone with a small mass of the emitter.

Технический результат достигается тем, что излучатель для микроволновой абляции на основе резонансной структуры, состоит из многослойной печатной платы с копланарной линией передачи на лицевой стороне, и резонансной структурой в остальных слоях. Излучатель для микроволновой абляции на основе резонансной структуры отличается тем, что в излучателе резонансная структура реализована на основе двойного кольцевого разрезного резонатора, который расположен на обратной стороне и во внутренних слоях печатной платы, под линией передачи, которая расположена на лицевой стороне печатной платы.The technical result is achieved in that the emitter for microwave ablation based on a resonant structure consists of a multilayer printed circuit board with a coplanar transmission line on the front side, and a resonant structure in the remaining layers. An emitter for microwave ablation based on a resonant structure is characterized in that the resonant structure in the emitter is based on a double ring cut resonator, which is located on the back side and in the inner layers of the printed circuit board, under the transmission line, which is located on the front side of the printed circuit board.

Заявляемая полезная модель поясняется фиг. 1, на которой изображена топология печатной платы с лицевой и обратной стороны. Внутренние слои также содержат кольцевые резонаторы. На рисунке внутренние слои не отображены.The claimed utility model is illustrated in FIG. 1, which shows the topology of the printed circuit board from the front and back sides. The inner layers also contain ring resonators. In the figure, the inner layers are not shown.

Излучатель работает следующим образом. Для функционирования настоящий микроволновый излучатель должен быть в составе микроволнового аппликатора подключенного к специализированному СВЧ генератору, обеспечивающую необходимую для конкретного медицинского случая микроволновую мощность заданной частоты. Микроволновая мощность поступает с коаксиального кабеля на лицевую сторону печатной платы на линию передачи 1, и излучается на оперируемую область органа пациента резонатором 2 на обратной стороне печатной платы, через резонаторы на внутренних сторонах.The emitter works as follows. For functioning, a real microwave emitter must be part of a microwave applicator connected to a specialized microwave generator, which provides the microwave power of a given frequency necessary for a particular medical case. Microwave power is supplied from the coaxial cable to the front side of the printed circuit board to the transmission line 1, and is radiated to the operated area of the patient's organ by resonator 2 on the back side of the printed circuit board, through resonators on the inner sides.

Технико-экономические преимущества заявляемого объекта перед известными заключается в малой массе и формировании на область поврежденного органа, мягкой ткани или кости человека или животного, равномерного нагрева круглой формы при малой массе излучателя, обусловленной исполнением излучателя на диэлектрическом материале.Technical appraisal and economic advantages of the claimed object over the known ones lies in the low mass and the formation on the area of the damaged organ, soft tissue or bone of a person or animal, uniform heating of a round shape with a small mass of the emitter, due to the execution of the emitter on a dielectric material.

Claims

An emitter for microwave ablation based on a resonant structure, consisting of a multilayer printed circuit board with a coplanar transmission line on the front side and a resonant structure in the remaining layers, characterized in that the resonant structure in the emitter is based on a double ring cut resonator, which is located on the back side and in the inner layers of the PCB, below the transmission line, which is located on the face of the PCB.