RU2411019C1 - Microwave apparatus for destruction of new growths and pathologically changed tissues - Google Patents
Microwave apparatus for destruction of new growths and pathologically changed tissues Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411019C1 RU2411019C1 RU2009140003/14A RU2009140003A RU2411019C1 RU 2411019 C1 RU2411019 C1 RU 2411019C1 RU 2009140003/14 A RU2009140003/14 A RU 2009140003/14A RU 2009140003 A RU2009140003 A RU 2009140003A RU 2411019 C1 RU2411019 C1 RU 2411019C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microwave
- dielectric
- monopole
- matching
- waveguide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в медицине для разрушения патологически измененных тканей тела человека в виде новообразований и других патологий.The invention relates to the field of medical technology and can be used in medicine for the destruction of pathologically altered tissues of the human body in the form of neoplasms and other pathologies.
Известны различные устройства для СВЧ-воздействия, в состав которых входят медицинские микроволновые излучатели, антенные зонды, насадки и другие необходимые узлы в виде генератора, согласующих элементов, разъемов, волноводов и т.д. [авторские свидетельства SU на изобретения № 1607827, № 1819635, патенты RU на изобретения № 2015699, 2086270].There are various devices for microwave exposure, which include medical microwave emitters, antenna probes, nozzles and other necessary nodes in the form of a generator, matching elements, connectors, waveguides, etc. [SU copyright certificates for inventions No. 1607827, No. 1819635, RU patents for inventions No. 2015699, 2086270].
Известно также устройство для осуществления способа микроволновой диатермокоагуляции биоткани, работающее в СВЧ-диапазоне на частоте 2,4 ГГц [патент RU на изобретение №2318465], содержащее подключенный к микроволновому генератору излучатель. Последний выполнен в виде отрезка коаксиальной линии, образующего рабочую часть и включающего внешний и выступающий внутренний проводники с изоляцией между ними. На конце внутреннего проводника прикреплен основанием металлический наконечник, выполненный в виде полусферы. Излучатель установлен с зазором в радиопрозрачном катетере. Рабочая часть покрыта слоем диэлектрика с толщиной, равной толщине внешнего проводника коаксиальной линии.It is also known a device for implementing the method of microwave diathermocoagulation of biological tissue operating in the microwave range at a frequency of 2.4 GHz [RU patent for invention No. 2318465], comprising an emitter connected to a microwave generator. The latter is made in the form of a segment of a coaxial line that forms the working part and includes external and protruding internal conductors with insulation between them. A metal tip made in the form of a hemisphere is attached to the end of the inner conductor with a base. The emitter is installed with a gap in the translucent catheter. The working part is covered with a dielectric layer with a thickness equal to the thickness of the outer conductor of the coaxial line.
Однако для обеспечения работы данного устройства необходимо введение в патологические ткани 20-25% раствора NaCl объемом, равным объему разрушаемой ткани. Процесс наполнения раствором патологической ткани может привести к проникновению ее в непораженные ткани. Работа устройства без использования раствора может привести к пробою с неконтролируемыми высокотемпературными процессами. Нагрев патологической ткани происходит через нагрев раствора путем постепенного распространения тепла в растворе - процесс термовоздействия на разрушаемую ткань сложно контролируем.However, to ensure the operation of this device, it is necessary to introduce into the pathological tissues a 20-25% NaCl solution with a volume equal to the volume of destructible tissue. The process of filling with a solution of pathological tissue can lead to its penetration into unaffected tissues. Operation of the device without the use of a solution can lead to breakdown with uncontrolled high-temperature processes. Pathological tissue is heated by heating the solution by gradually spreading heat in the solution - the process of thermal action on the tissue being destroyed is difficult to control.
Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является «Устройство для электромагнитной терапии» [патент RU на изобретение № 2209096], содержащее антенный узел, радиометрический приемник, широтно-импульсный модулятор, выход которого соединен со входом СВЧ-генератора, генератор прямоугольных импульсов, индикатор и детекторный узел. Антенный узел выполнен в виде монополь-вибратора, представляющего собой миниатюрный излучатель СВЧ-диапазона, смонтированный на иглодержателе, в котором закреплена пункционная игла с центральным проводником, проходящим через согласующую муфту. Антенный узел соединен через согласователь, связанный с выходом первичной линии рефлектометра и СВЧ-усилителем, с СВЧ-генератором. К выходам плеч вторичной линии рефлектометра подключены детекторные секции детекторного узла, связанные выходами через аналоговый делитель с контроллером. Последний подключен восьмиразрядной шиной к согласователю и включает генератор прямоугольных импульсов. Импульсы подведены на вход широтно-импульсного модулятора и вход радиометрического приемника. Выход радиометрического приемника связан с входом радиотермометра с возможностью передачи сигналов на контроллер и индикатор скорости изменения температуры. Клавиатура подсоединена к управляющему входу СВЧ-генератора.The closest analogue to the claimed device is a "Device for electromagnetic therapy" [RU patent for invention No. 2209096], comprising an antenna assembly, a radiometric receiver, a pulse-width modulator, the output of which is connected to the input of a microwave generator, a rectangular pulse generator, an indicator and a detector knot. The antenna assembly is made in the form of a monopole-vibrator, which is a miniature microwave emitter mounted on a needle holder, in which a puncture needle is fixed with a central conductor passing through a matching sleeve. The antenna node is connected through a coordinator connected to the output of the OTDR primary line and the microwave amplifier, to the microwave generator. Detector sections of the detector assembly are connected to the outputs of the arms of the secondary line of the OTDR, connected by outputs through an analog divider with the controller. The latter is connected by an eight-bit bus to the coordinator and includes a rectangular pulse generator. The pulses are fed to the input of the pulse-width modulator and the input of the radiometric receiver. The output of the radiometric receiver is connected to the input of the radiometer with the possibility of transmitting signals to the controller and an indicator of the rate of change of temperature. The keyboard is connected to the control input of the microwave generator.
Однако в данном устройстве диаметр диэлектрического согласующего перехода в виде согласующей муфты значительно превышает диаметр монополь-вибраторной антенны (см. чертеж указанного патента RU на изобретение № 2209096), что затрудняет ввод и вывод устройства из патологической ткани. Кроме того, возможен ожог обрабатываемой ткани по причине несовершенства контроля температуры внутри обрабатываемой области, так как и воздействие, и контроль за ним осуществлены в одном СВЧ-диапазоне, хотя и на разных частотах.However, in this device, the diameter of the dielectric matching junction in the form of a matching sleeve significantly exceeds the diameter of the monopole-vibrator antenna (see the drawing of the indicated RU patent for invention No. 2209096), which complicates the input and output of the device from pathological tissue. In addition, a burn of the treated tissue is possible due to imperfections in the temperature control inside the treated area, since both the exposure and its control are carried out in the same microwave range, although at different frequencies.
Задачей заявляемого изобретения является исключение возможности внутритканевого ожога при устранении новообразования вокруг него.The task of the invention is to eliminate the possibility of interstitial burns while eliminating neoplasms around it.
Сущность данного изобретения характеризуется тем, что СВЧ-устройство для деструкции новообразований и патологически измененных тканей организма выполнено в виде троакара из металлической трубки с мандреном и СВЧ-волноводом, при этом СВЧ-волновод и мандрен выполнены протяженными коаксиально внутри и вдоль металлической трубки с возможностью поочередного введения и выведения их из нее; на дистальной стороне СВЧ-волновода размещены диэлектрический согласующий переход, выполненный из материала с плавно увеличивающейся величиной диэлектрической проницаемости от 2 до 7 единиц, и монополь-вибраторная антенна, имеющая с дистального края участок стаканообразной формы, обращенный днищем наружу от дистального конца СВЧ-волновода, а открытой частью - к проксимальному концу; на проксимальном конце СВЧ-волновода размещен согласующий управляемый модуль с коаксиально-полосковыми переходами, подключенный к СВЧ-генератору через фидер, имеющий с двух сторон СВЧ-разъемы, соответсвующие ответным частям СВЧ-разъемов согласующего управляемого модуля и СВЧ-генератора, причем фидер, СВЧ-волновод, диэлектрический согласующий переход и монополь-вибраторная антенна полностью заполнены СВЧ-диэлектриком, стенки и днище участка стаканообразной формы монополь-вибраторной антенны выполнены металлическими, днище имеет форму эллипсоида.The essence of this invention is characterized in that the microwave device for the destruction of neoplasms and pathologically altered body tissues is made in the form of a trocar from a metal tube with a mandrin and a microwave waveguide, while the microwave waveguide and mandrin are made coaxially extended inside and along the metal tube with the possibility of alternating introducing and removing them from it; on the distal side of the microwave waveguide there is a dielectric matching junction made of a material with a gradually increasing dielectric constant from 2 to 7 units, and a monopole-vibrating antenna having a glass-shaped section from the distal edge facing the bottom outward from the distal end of the microwave waveguide, and the open part - to the proximal end; at the proximal end of the microwave waveguide there is a matching controlled module with coaxial-strip transitions connected to the microwave generator through a feeder having microwave connectors on both sides corresponding to the response parts of the microwave connectors of the matching controlled module and the microwave generator, the feeder, microwave the waveguide, the dielectric matching junction and the monopole-vibrator antenna are completely filled with a microwave dielectric, the walls and the bottom of the glass-shaped portion of the monopole-vibrator antenna are made of metal, the bottom has a shape mu ellipsoid.
Заявляется также СВЧ-устройство с вышеописанными признаками, которое имеет ИК-световод, размещенный внутри СВЧ-волновода, одним концом пропущенный со стороны проксимального конца СВЧ-волновода внутри его диэлектрика последовательно сквозь диэлектрический согласующий переход и монополь-вибраторную антенну, а другим концом входящий в согласующий управляемый модуль, смонтированный на диэлектрической подложке из СВЧ-диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ≈30, в котором выполнен канал для укладки проходящего ИК-световода, выходящего наружу и через оптический разъем соединяемого с ИК-термографом.A microwave device with the above-described features is also disclosed, which has an infrared optical fiber placed inside a microwave waveguide, one end passing from the proximal end of the microwave waveguide inside its dielectric sequentially through a dielectric matching junction and a monopole-vibrating antenna, and the other end entering matching controlled module mounted on a dielectric substrate of a microwave dielectric with a dielectric constant of ≈30, in which a channel is made for laying a passing IR fiber, leaving it out and through the optical connector connected to an infrared thermograph.
Заявляется также СВЧ-устройство с вышеописанными признаками, в котором ИК-световод выполнен в виде кварцевой цилиндрической протяженной нити, легированной соединениями лантана, диаметром до 0,1 мм.A microwave device with the above-described features is also claimed, in which the IR fiber is made in the form of a long quartz cylindrical filament doped with lanthanum compounds with a diameter of up to 0.1 mm.
Заявляется также СВЧ-устройство с вышеописанными признаками, внешний диаметр СВЧ-волновода которого составляет порядка 1,5-2,5 мм.A microwave device with the above-described features is also claimed, the outer diameter of the microwave waveguide of which is about 1.5-2.5 mm.
Заявляется также СВЧ-устройство с вышеописанными признаками, СВЧ-волновод которого выполнен с возможностью пропускания мощности СВЧ-излучения порядка 5-18 Вт.A microwave device with the above characteristics is also claimed, the microwave waveguide of which is configured to transmit microwave power of the order of 5-18 watts.
Кроме того, заявляется СВЧ-устройство с вышеописанными признаками, которое имеет набор неразъемных СВЧ-блоков, включающих последовательно соединенные согласующий управляемый модуль, СВЧ-волновод, диэлектрический согласующий переход и монополь-вибраторную антенну, с протяженностью участков согласующего диэлектрического перехода и монополь-вибраторной антенны под конкретный вид патологии.In addition, a microwave device with the above characteristics is claimed, which has a set of integral microwave blocks including a serially connected matching controlled module, a microwave waveguide, a dielectric matching junction and a monopole-vibrating antenna, with a length of sections of the matching dielectric junction and a monopole-vibrating antenna for a specific type of pathology.
Заявляется также СВЧ-устройство с вышеописанными признаками, в котором протяженность монополь-вибраторной антенны L≈λε/4 или L≈5λε/8, где λε - длина волны СВЧ-излучения в биологической ткани новообразования.A microwave device with the above features is also claimed in which the length of the monopolar vibrating antenna is L≈λ ε / 4 or L≈5λ ε / 8, where λ ε is the wavelength of microwave radiation in the biological tissue of the neoplasm.
Технический результат данного изобретения.The technical result of this invention.
В отличие от наиболее близкого аналога заявляемое решение имеет возможность осуществить доступ к тканям любой плотности, в том числе хрящевой и костной. Это достигнуто введением в устройство троакара с внутри входящим мандреном (или стилетом для костной ткани). В отличие от наиболее близкого аналога диэлектрический согласующий переход на дистальной стороне монополь-вибраторной антенны не препятствует введению ее в зону СВЧ-воздействия, поскольку диаметры монополь-вибраторной антенны и диэлектрического согласующего перехода одинаковы, в то время, как в наиболее близком аналоге диаметр диэлектрического согласующего перехода был более чем в два раза больше, чем диаметр монополь-вибраторной антенны. Переход к более компактной геометрии диэлектрического согласующего перехода стал достижим в заявляемом СВЧ-устройстве за счет использования особого материала СВЧ-диэлектрика - с плавно изменяющейся относительной диэлектрической проницаемостью. Это приводит к значительному расширению диапазона частот согласования и более плавным вариациям напряженности СВЧ-поля вокруг диэлектрического согласующего перехода и монополь-вибраторной антенны. С медицинской стороны это уменьшает вероятность внутритканевого СВЧ-пробоя. Другая техническая проблема, нерешенная в наиболее близком аналоге - превышение СВЧ-энергии, концентрирующейся на дистальном конце устройства - в монополь-вибраторной антенне, а именно на ее конце, могла привести к ожогу ткани при использовании СВЧ-мощностей более 5 Вт. Эта проблема устранена в заявленном решении формой монополь-вибраторной антенны в виде полого открытого стакана в проксимальную сторону с днищем на краю дистального конца с формой эллипсоида. Бегущая волна СВЧ-излучения, попадая в стакан, достигает коротко замыкающего днища, где электрическая компонента электромагнитной волны равна 0. Волна отражается от коротко замыкающей стенки обратно. Так как форма монополь-вибраторной антенны - протяженный открытый стакан в обратную сторону, то отраженная волна при своем движении назад распределяется вокруг образующей вытянутого стакана и диэлектрического согласующего перехода на глубину, сравнимую со скин-слоем проникновения СВЧ-излучения в ткань. Область максимальной мощности излучения в данном, заявляемом случае - грушеобразной формы с основанием на дистальном краю. Радиус в сечении этой фигуры превышает величину λε/4, где λε - длина волны СВЧ-излучения в обрабатываемой ткани. Мощность СВЧ-излучения за пределами зоны обработки вокруг не превышает 15% от всей величины падающей СВЧ-мощности. Причем ореолы распространения этой мощности при дальнейшем распространении снижаются и не превышают 1% от величины падающей мощности. Данные получены аналитическими расчетами и подтверждены лабораторными испытаниями. Кроме того, неодинаковая, плавно меняющаяся величина диэлектрической проницаемости диэлектрического согласующего перехода в свою очередь оказывает выравнивающее влияние на величину напряженности электрической компоненты СВЧ-излучения, что уменьшает вероятность внутритканевого ожога. Технический прием введения ИК-световода в заявляемое устройство позволил осуществить функцию контроля за динамикой температуры в зоне обработки ткани в процессе работы СВЧ-облучением и, соответственно, регулировать процесс с помощью ИК-термографа, соединенного через оптический разъем с волоконно-оптической линией. Данное регулирование возможно изменением задаваемых параметров СВЧ-сигнала с СВЧ-генератора.Unlike the closest analogue, the claimed solution has the ability to access tissues of any density, including cartilage and bone. This is achieved by introducing into the device a trocar with an inward mandrel (or stylet for bone tissue) inside. Unlike the closest analogue, the dielectric matching junction on the distal side of the monopole-vibrator antenna does not prevent its introduction into the microwave exposure zone, since the diameters of the monopolizing vibrator antenna and the dielectric matching junction are the same, while in the closest analogue the diameter of the dielectric matching the transition was more than twice as large as the diameter of the monopole-vibrator antenna. The transition to a more compact dielectric matching junction geometry has become achievable in the inventive microwave device due to the use of a special microwave dielectric material - with a smoothly varying relative permittivity. This leads to a significant expansion of the range of matching frequencies and smoother variations in the microwave field strength around the dielectric matching junction and the monopole-vibrator antenna. On the medical side, this reduces the likelihood of interstitial microwave breakdown. Another technical problem that has not been resolved in the closest analogue is the excess of microwave energy concentrating on the distal end of the device - in the monopole-vibrating antenna, namely at its end, could lead to tissue burn when using microwave power of more than 5 watts. This problem is eliminated in the claimed solution in the form of a monopole-vibrator antenna in the form of a hollow open cup in the proximal direction with a bottom on the edge of the distal end with the shape of an ellipsoid. A traveling wave of microwave radiation, falling into the glass, reaches a short-circuiting bottom, where the electric component of the electromagnetic wave is 0. The wave is reflected back from the short-circuiting wall. Since the shape of the monopole-vibrating antenna is an extended open glass in the opposite direction, the reflected wave, when moving backward, is distributed around the generatrix of the elongated glass and the dielectric matching transition to a depth comparable to the skin layer of penetration of microwave radiation into the tissue. The area of maximum radiation power in this, the claimed case is a pear-shaped with a base on the distal edge. The radius in the cross section of this figure exceeds the value of λ ε / 4, where λ ε is the wavelength of microwave radiation in the treated tissue. The power of microwave radiation outside the processing zone around does not exceed 15% of the total incident microwave power. Moreover, the halos of distribution of this power with further distribution decrease and do not exceed 1% of the incident power. Data obtained by analytical calculations and confirmed by laboratory tests. In addition, the unequal, smoothly changing value of the dielectric constant of the dielectric matching junction, in turn, has a leveling effect on the magnitude of the electric component of the microwave radiation, which reduces the likelihood of interstitial burns. The technical technique for introducing an infrared fiber into the inventive device made it possible to control the temperature dynamics in the tissue processing zone during operation by microwave irradiation and, accordingly, to regulate the process using an infrared thermograph connected through an optical connector to a fiber optic line. This regulation is possible by changing the set parameters of the microwave signal from the microwave generator.
Заявляемое изобретение поясняется с помощью Фиг.1-2, на которых показано: на Фиг.1 - схематичное изображение СВЧ-устройства в целом для деструкции новообразований и патологически измененных тканей организма; на Фиг.2 - схематичное изображение неразъемного СВЧ-блока. На Фиг.1-2 позициями 1-12 обозначены:The invention is illustrated using Fig.1-2, which show: Fig.1 is a schematic representation of a microwave device as a whole for the destruction of neoplasms and pathologically altered body tissues; figure 2 is a schematic illustration of an integral microwave unit. In figure 1-2, the positions 1-12 are indicated:
1 - троакар;1 - trocar;
2 - СВЧ-волновод;2 - microwave waveguide;
3 - диэлектрический согласующий переход;3 - dielectric matching transition;
4 - монополь-вибраторная антенна;4 - monopole-vibrator antenna;
5 - участок стаканообразной формы монополь-вибраторной антенны;5 - a section of a cup-shaped monopole-vibrator antenna;
6 - согласующий управляемый модуль;6 - matching managed module;
7 - СВЧ-генератор;7 - microwave generator;
8 - фидер;8 - feeder;
9 - СВЧ-разъемы;9 - microwave connectors;
10 - ИК-световод;10 - IR fiber;
11 - ИК-термограф;11 - IR thermograph;
12 - неразъемный СВЧ-блок.12 - one-piece microwave unit.
СВЧ-устройство для деструкции новообразований и патологически измененных тканей организма выполнено в виде троакара 1 из металлической трубки с мандреном и одним СВЧ-волноводом 2, при этом СВЧ-волновод 2 и мандрен выполнены протяженными коаксиально внутри и вдоль металлической трубки с возможностью поочередного введения и выведения их из нее. СВЧ-волновод 2 выполнен с возможностью пропускания мощности СВЧ-излучения порядка 5-18 Вт; его внешний диаметр составляет порядка 1,5-2,5 мм. На дистальной стороне СВЧ-волновода 2 размещены диэлектрический согласующий переход 3 и монополь-вибраторная антенна 4. Диэлектрический согласующий переход 3 выполнен из материала с плавно увеличивающейся величиной диэлектрической проницаемости от 2 до 7 единиц. Монополь-вибраторная антенна 4 имеет с дистального края участок стаканообразной формы 5, обращенный днищем наружу от дистального конца СВЧ-волновода 2, а открытой частью - к проксимальному концу. Стенки и днище участка стаканообразной формы 5 монополь-вибраторной антенны 4 выполнены металлическими. Днище имеет форму эллипсоида. Протяженность монополь-вибраторной антенны 4 составляет L≈λε/4 или L≈5λε/8, где λε - длина волны СВЧ-излучения в биологической ткани новообразования. На проксимальном конце СВЧ-волновода 2 размещен согласующий управляемый модуль 6 с коаксиально-полосковыми переходами, подключенный к СВЧ-генератору 7 через фидер 8, имеющий с двух сторон СВЧ-разъемы 9, соответсвующие ответным частям СВЧ-разъемов согласующего управляемого модуля 6 и СВЧ-генератора 7. Фидер 8, СВЧ-волновод 2, диэлектрический согласующий переход 3 и монополь-вибраторная антенна 4 полностью заполнены СВЧ-диэлектриком. СВЧ-устройство имеет ИК-световод 10, выполненный в виде кварцевой цилиндрической протяженной нити, легированной соединениями лантана, диаметром до 0,1 мм, и размещенный внутри СВЧ-волновода 2, одним концом пропущенный со стороны проксимального конца СВЧ-волновода 2 внутри его диэлектрика последовательно сквозь диэлектрический согласующий переход 3 и монополь-вибраторную антенну 4, а другим концом входящий в согласующий управляемый модуль 6, смонтированный на диэлектрической подложке из СВЧ-диэлектрика с диэлектрической проницаемостью ≈30, в котором выполнен канал для укладки проходящего ИК-световода 10, выходящего наружу и через оптический разъем соединяемого с ИК-термографом 11. Заявляемое СВЧ-устройство имеет набор неразъемных СВЧ-блоков 12, включающих последовательно соединенные согласующий управляемый модуль 6, СВЧ-волновод 2, диэлектрический согласующий переход 3 и монополь-вибраторную антенну 4, с возможностью подбора конкретного неразъемного СВЧ-блока 12 под конкретный вид патологии с разной протяженностью участков согласующего диэлектрического перехода 3 и монополь-вибраторной антенны 4.The microwave device for the destruction of neoplasms and pathologically altered body tissues is made in the form of a trocar 1 from a metal tube with a mandrin and one microwave waveguide 2, while the microwave waveguide 2 and mandrin are made extended coaxially inside and along the metal tube with the possibility of alternating introduction and removal them out of her. The microwave waveguide 2 is configured to transmit microwave power of the order of 5-18 watts; its outer diameter is about 1.5-2.5 mm. On the distal side of the microwave waveguide 2 there is a dielectric matching junction 3 and a monopole-vibrating antenna 4. The dielectric matching junction 3 is made of a material with a gradually increasing dielectric constant from 2 to 7 units. The monopole-vibrator antenna 4 has a glass-shaped
Заявляемое устройство работает следующим образом.The inventive device operates as follows.
Для эффективного использования заявляемого СВЧ-устройства в хирургическом воздействии до операции осуществляют тест-контроль готовности оборудования. Для чего вынимают из стерильной упаковки неразъемный СВЧ-блок 12. Подключают его к СВЧ-генератору 7 посредством фидера 8 - коаксиального кабеля СВЧ, имеющего с двух сторон СВЧ-разъемы 9, соответствующие ответным частям СВЧ-разъемов согласующего управляемого модуля 6 и СВЧ-генератора 7. Помещают монополь-вибраторную антенну 4 в стерильную пробирку с физраствором или водой для инъекций, включают СВЧ-генератор 7 на заданное время обработки патологической ткани. С помощью ИК-термографа 11 контролируют температуру нагрева воды в пробирке. При условии получения величин температур, соответствующих планируемым в процессе предстоящей обработки патологической ткани (и полученных ранее расчетным и отработанных эмпирическим путем), считают работу аппаратуры подготовленной для предстоящей лечебной хирургической манипуляции. Названный тест-контроль занимает 2-3 минуты времени.For the effective use of the inventive microwave device in surgical exposure before surgery, a test is carried out to test the availability of equipment. Why remove from the sterile packaging an
Размещают пациента на операционном столе в положении, наиболее удобном для проведения планируемых хирургических манипуляций. Определяют при помощи УЗИ, рентгена или компьютерного томографа точную локализацию, размер и форму патологической ткани, проверяют ранее полученные данные. С учетом всей полученной информации выбирают наиболее безопасное место планируемого прокола и введения троакара 1 с мандреном.The patient is placed on the operating table in the position most convenient for the planned surgical procedures. Using ultrasound, X-ray or computed tomography, the exact location, size and shape of the pathological tissue are determined, and previously obtained data is checked. Taking into account all the information received, the safest place of the planned puncture and the introduction of trocar 1 with the mandrin are selected.
Затем приступают к хирургической манипуляции - разрушению новообразования или обработки патологической ткани. Для этого осуществляют под местной анестезией под контролем рентгеновской и/или УЗИ аппаратуры деликатное введение троакара 1 с мандреном в центральную область новообразования или патологической ткани. Вынимают из троакара 1 мандрен. Вводят на его место излучатель неразъемного СВЧ-блока 12, в состав которого входят согласующий управляемый модуль 6, СВЧ-волновод 2, диэлектрический согласующий переход 3 и монополь-вибраторная антенна 4, через троакар 1 так, чтобы излучатель - монополь-вибраторная антенна 4 располагалась в центре новообразования или патологически измененной ткани организма. Контролируют при помощи рентгеновской и/или ультразвуковой аппаратуры правильность расположения монополь-вибраторной антенны 4. Приступают к процедуре деструкции новообразования и/или патологически измененной ткани, обеспечивая их СВЧ-обработку в заявленных режимах: температурных пределах 43-48°C, мощности излучения порядка 5-18 Вт, рабочей частоты в пределах 1,5-10 ГГц, длительности воздействия порядка 3-30 секунд. В процессе всей процедуры обработки патологии контролируют точность локализации излучателя с помощью средств визуализации - рентгена, компьютерной томографии, ультразвуковой аппаратуры. Одновременно контролируют и температурную динамику облучаемой ткани ИК-термографом 11, причем с самого начала процесса обработки до конца, и не допускают ее выхода за пределы установленного температурного режима. На Фиг.1-2 неразъемный СВЧ-блок оконтурен штриховой линией.Then they begin surgical manipulation - the destruction of the neoplasm or the treatment of pathological tissue. To do this, under the local anesthesia, under the control of x-ray and / or ultrasound equipment, a delicate introduction of trocar 1 with mandrin into the central region of the neoplasm or pathological tissue is performed. Take 1 mandren from the trocar. A radiator of a one-
При обработке патологически измененных мягких тканей обеспечивают более низкие температурные пределы порядка 43-45°C, не допуская более высоких температур обработки в отличие от температур, используемых для обработки костных тканей.When processing pathologically modified soft tissues, they provide lower temperature limits of the order of 43-45 ° C, avoiding higher processing temperatures in contrast to the temperatures used for processing bone tissues.
Пример.Example.
СВЧ-устройство апробировано на больных животных, а также на пораженных тканях человека. Параметры СВЧ-воздействия предлагаемого устройства (температура, время, мощность) на опухолевую ткань были экспериментально определены in vitro. Для этого были использованы блоки опухолевых тканей, которые доставляли из операционной в течение первых двух часов после их удаления из тела пациента (злокачественные и доброкачественные опухоли внутренних органов, костно-мышечной и жировых тканей). Эффективность и безопасность отрабатывались экспериментально in vivo на животных (кроликах). Объем деструктивного СВЧ-воздействия на ткани определялись после усыпления животных, а зона температурного воздействия контролировалась в ходе операции игольчатыми ИК-термографами непосредственно в зоне патологической ткани и в расположенных непораженных тканях.The microwave device has been tested on sick animals, as well as on affected human tissues. The parameters of the microwave exposure of the proposed device (temperature, time, power) on the tumor tissue were experimentally determined in vitro. For this, blocks of tumor tissues were used, which were delivered from the operating room within the first two hours after their removal from the patient’s body (malignant and benign tumors of internal organs, musculoskeletal and fatty tissues). Efficiency and safety were tested experimentally in vivo in animals (rabbits). The amount of destructive microwave exposure to tissues was determined after the animals were euthanized, and the temperature exposure zone was monitored during the operation by needle IR thermographs directly in the area of pathological tissue and in located unaffected tissues.
Полученные результаты исследований показали, что при помощи заявляемого устройства при СВЧ-воздействии достигается деструкция патологически измененных тканей без воздействия на окружающие непораженные ткани.The obtained research results showed that using the inventive device with microwave exposure, destruction of pathologically altered tissues is achieved without affecting the surrounding unaffected tissues.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009140003/14A RU2411019C1 (en) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | Microwave apparatus for destruction of new growths and pathologically changed tissues |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009140003/14A RU2411019C1 (en) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | Microwave apparatus for destruction of new growths and pathologically changed tissues |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2411019C1 true RU2411019C1 (en) | 2011-02-10 |
Family
ID=46309155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009140003/14A RU2411019C1 (en) | 2009-10-30 | 2009-10-30 | Microwave apparatus for destruction of new growths and pathologically changed tissues |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2411019C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU199430U1 (en) * | 2020-02-06 | 2020-09-01 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ТЕХНОСВЕТ" | Universal installation for complex destruction of biological tissue |
| RU2735496C1 (en) * | 2020-05-18 | 2020-11-03 | Александр Ильич Тома | Microwave device for destruction of pathologically changed body tissues |
-
2009
- 2009-10-30 RU RU2009140003/14A patent/RU2411019C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU199430U1 (en) * | 2020-02-06 | 2020-09-01 | Общество с ограниченной ответственностью фирма "ТЕХНОСВЕТ" | Universal installation for complex destruction of biological tissue |
| RU2735496C1 (en) * | 2020-05-18 | 2020-11-03 | Александр Ильич Тома | Microwave device for destruction of pathologically changed body tissues |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Taylor | Implantable radiators for cancer therapy by microwave hyperthermia | |
| JP5984334B2 (en) | System and method for performing an electrosurgical procedure using an ablation device having an integrated imaging device | |
| EP0044538B1 (en) | Endoscope apparatus | |
| US4920978A (en) | Method and apparatus for the endoscopic treatment of deep tumors using RF hyperthermia | |
| EP2073739B1 (en) | Vein treatment device | |
| US20120053577A1 (en) | Energy delivery systems and uses thereof | |
| Daikuzono et al. | Laserthermia: A new computer‐controlled contact Nd: YAG system for interstitial local hyperthermia | |
| JP2001231790A (en) | Ablation device | |
| CN101410068A (en) | Energy delivery system | |
| CA3137082A1 (en) | Devices, systems and methods for the treatment of abnormal tissue | |
| JPH05506162A (en) | Method and apparatus for surgically treating tissues, particularly the prostate gland, by thermal action using urethral microwave emitting probe means | |
| BR112012019537B1 (en) | DEVICE TO TREAT VAGINAL CHANNEL WITH LASER BEAM AND LASER APPLIANCE | |
| JP2006503630A (en) | An invasive treatment microwave antenna with lateral effects for tissue pyrogenic therapy in minimally invasive surgery | |
| Deardorff et al. | Control of interstitial thermal coagulation: comparative evaluation of microwave and ultrasound applicators | |
| RU2411019C1 (en) | Microwave apparatus for destruction of new growths and pathologically changed tissues | |
| US11583337B2 (en) | Ablation probe systems | |
| RU90675U1 (en) | MICROWAVE INSTALLATION FOR DESTRUCTION OF NEW FORMATIONS AND PATHOLOGICALLY CHANGED TISSUES OF THE ORGANISM | |
| RU2735496C1 (en) | Microwave device for destruction of pathologically changed body tissues | |
| KR101493766B1 (en) | Operation device of radiofrequency ablation comprised catheter | |
| WO2015143325A1 (en) | Treatment of barrett's esophagus incorporating radiometric sensing | |
| RU220475U1 (en) | Device for monitoring and regulating laser-induced heating of intracystic fluid during thermocoagulation of cavitary neoplasms | |
| JP2022548885A (en) | Electrosurgical device for treating living tissue with microwave energy and method for controlling microwave energy | |
| KR20150046510A (en) | A system for operating tumor using microwave | |
| RU2368406C2 (en) | Method and device for destroying malignant tumours | |
| RU2209096C1 (en) | Device for applying electromagnetic therapy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161031 |