RU2482891C2 - Radio-frequency hyperthermia apparatus with targeted feedback modulation - Google Patents

Radio-frequency hyperthermia apparatus with targeted feedback modulation Download PDF

Info

Publication number
RU2482891C2
RU2482891C2 RU2011119020A RU2011119020A RU2482891C2 RU 2482891 C2 RU2482891 C2 RU 2482891C2 RU 2011119020 A RU2011119020 A RU 2011119020A RU 2011119020 A RU2011119020 A RU 2011119020A RU 2482891 C2 RU2482891 C2 RU 2482891C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
feedback
modulating
hyperthermia
target
Prior art date
Application number
RU2011119020A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011119020A (en
Inventor
Андраш САС
Оливер САС
Нора АЙЛУРИ
Original Assignee
Онкотерм Кфт.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP08075820A external-priority patent/EP2174689A1/en
Application filed by Онкотерм Кфт. filed Critical Онкотерм Кфт.
Publication of RU2011119020A publication Critical patent/RU2011119020A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2482891C2 publication Critical patent/RU2482891C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: group of inventions refers to a radio-frequency apparatus and a method for capacitively coupled hyperthermia. The apparatus comprises a radio-frequency source, an amplifier, a sensor, a feedback amplifier, and a modulation signal generator, wherein the radio-frequency source generates a source signal which is modulated by the modulation signal generator, amplified by the amplifier and directed to a target. The sensor receives a feedback signal from the target that is directed to the feedback amplifier, wherein the feedback signal is amplified by the feedback amplifier and modulates the source signal to generate a target-modified signal.
EFFECT: group of inventions allows higher selectivity in treating hyperthermia.
13 cl, 6 ex, 28 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к радиочастотному (РЧ) устройству для гипертермии, содержащему радиочастотный источник, усилитель, датчик, необязательный усилитель обратной связи и генератор модулирующего сигнала, где радиочастотный источник создает сигнал источника, который модулируют посредством генератора модулирующего сигнала, усиливают посредством усилителя и направляют на мишень, датчик принимает сигнал обратной связи от мишени, который направляют в усилитель обратной связи, где при необходимости сигнал обратной связи усиливают посредством усилителя обратной связи и модулируют сигнал источника для генерации модифицированного мишенью сигнала. Это радиочастотное (РЧ) устройство для гипертермии предназначено для повышения избирательности лечения гипертермией.The present invention relates to a radio frequency (RF) device for hyperthermia comprising a radio frequency source, an amplifier, a sensor, an optional feedback amplifier and a modulating signal generator, where the radio frequency source generates a source signal that is modulated by a modulating signal generator, amplified by an amplifier, and directed to a target , the sensor receives the feedback signal from the target, which is sent to the feedback amplifier, where, if necessary, amplifying the feedback signal they are powered by a feedback amplifier and the source signal is modulated to generate a signal modified by the target. This radiofrequency (RF) device for hyperthermia is intended to increase the selectivity of hyperthermia treatment.

Уровень техникиState of the art

Нагревание широко применяют во многих областях медицины, а также используют для косметического воздействия. Например, радиочастотные/микроволновые устройства для гипертермии можно использовать для усиления поглощения энергии в ткани, чтобы вызвать повреждение нежелательных структур и/или повысить температуру целевой области выше нормальной температуры тела. Одно из применений устройств для гипертермии заключается в лечении злокачественной опухоли.Heating is widely used in many fields of medicine, and is also used for cosmetic effects. For example, radiofrequency / microwave hyperthermia devices can be used to enhance energy absorption in tissue to cause damage to unwanted structures and / or raise the temperature of the target area above normal body temperature. One application for hyperthermia devices is in the treatment of a malignant tumor.

При гипертермии сохраняется проблема избирательности, поскольку желательно избирательно нагревать целевую ткань/клетку для того, чтобы уничтожить или способствовать уничтожению целевой ткани/клетки и при этом минимизировать повреждение здоровой ткани.With hyperthermia, the problem of selectivity remains, since it is desirable to selectively heat the target tissue / cell in order to destroy or contribute to the destruction of the target tissue / cell while minimizing damage to healthy tissue.

Следовательно, сохраняется необходимость предоставить более избирательное лечение гипертермией для того, чтобы увеличить эффективность лечения злокачественных опухолей и лечение других заболеваний.Therefore, there remains a need to provide more selective treatment for hyperthermia in order to increase the effectiveness of the treatment of malignant tumors and the treatment of other diseases.

Таким образом, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить радиочастотное устройство для избирательного лечения гипертермией, в частности, злокачественной опухоли и пролиферативных заболеваний, а также болей.Thus, the aim of the present invention is to provide a radio frequency device for the selective treatment of hyperthermia, in particular malignant tumors and proliferative diseases, as well as pain.

Этой цели достигают посредством независимых пунктов формулы изобретения. Дополнительные благоприятные признаки и варианты осуществления очевидно следуют из описания, примеров и зависимых пунктов формулы изобретения.This goal is achieved through the independent claims. Additional favorable features and embodiments obviously follow from the description, examples and dependent claims.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к радиочастотному устройству для гипертермии для конденсаторной связи и без дипольной антенны, содержащему радиочастотный источник (1), усилитель (2), датчик (3) и генератор модулирующего сигнала (13), где радиочастотный источник создает сигнал источника (8), который модулируют посредством генератора модулирующего сигнала (13) для генерации модулированного сигнала источника (10), модулированный сигнал источника (10) усиливают посредством усилителя (2) и направляют на мишень (17), и датчик принимает сигнал обратной связи (5) от мишени, где сигнал обратной связи (5) модулирует сигнал источника (8) для генерации модифицированного мишенью модулированного сигнала (4).The present invention relates to a radio frequency device for hyperthermia for capacitor coupling and without a dipole antenna, comprising a radio frequency source (1), an amplifier (2), a sensor (3) and a modulating signal generator (13), where the radio frequency source generates a source signal (8), which is modulated by a modulating signal generator (13) to generate a modulated source signal (10), the modulated source signal (10) is amplified by an amplifier (2) and sent to the target (17), and the sensor receives a feedback signal ides (5) from the target, where the feedback signal (5) modulates the source signal (8) to generate a modulated signal (4) modified by the target.

В том случае если необходимо усилить сигнал обратной связи (5), в предложенном устройстве можно использовать усилитель обратной связи (6) для усиления сигнала обратной связи (5).In the event that it is necessary to amplify the feedback signal (5), in the proposed device, you can use the feedback amplifier (6) to amplify the feedback signal (5).

В том случае если присутствует усилитель обратной связи (6), настоящее изобретение относится к радиочастотному устройству для гипертермии для конденсаторной связи и без дипольной антенны, которое содержит радиочастотный источник (1), усилитель (2), датчик (3), усилитель обратной связи (6) и генератор модулирующего сигнала (13), где радиочастотный источник создает сигнал источника (8), который модулируют посредством генератора модулирующего сигнала для генерации модулированного сигнала источника (10), модулированный сигнал источника (10) усиливают посредством усилителя и направляют на мишень (17), и датчик принимает сигнал обратной связи (5) от мишени, который направляют в усилитель обратной связи (6), где сигнал обратной связи усиливают посредством усилителя обратной связи (6), и он модулирует сигнал источника для генерации модифицированного мишенью модулированного сигнала (4).In the event that a feedback amplifier (6) is present, the present invention relates to a radio-frequency device for hyperthermia for capacitor coupling and without a dipole antenna, which comprises a radio frequency source (1), an amplifier (2), a sensor (3), a feedback amplifier ( 6) and a modulating signal generator (13), where the radio frequency source generates a source signal (8), which is modulated by a modulating signal generator to generate a modulated source signal (10), I amplify the modulated source signal (10) through the amplifier and sent to the target (17), and the sensor receives the feedback signal (5) from the target, which is sent to the feedback amplifier (6), where the feedback signal is amplified by the feedback amplifier (6), and it modulates the source signal to generate a modulated target modulated signal (4).

Также можно объединить функции двух или более частей предложенного устройства для гипертермии. Например, генератор модулирующего сигнала (13) и усилитель обратной связи (6) можно объединить с тем, чтобы усиление и модуляцию выполнять посредством одной части устройства. В таком случае генератор модулирующего сигнала (13) также может усилить сигнал обратной связи (5) и также может модулировать сигнал обратной связи (5) для того, чтобы генерировать модулирующий сигнал (12).You can also combine the functions of two or more parts of the proposed device for hyperthermia. For example, the modulating signal generator (13) and the feedback amplifier (6) can be combined so that amplification and modulation are performed by one part of the device. In this case, the modulating signal generator (13) can also amplify the feedback signal (5) and can also modulate the feedback signal (5) in order to generate a modulating signal (12).

Предложенное устройство для гипертермии использует конденсаторную связь между электродами и РЧ-током, который также проходит через целевую ткань пациента, тогда как часть тела пациента между электродами выполняет функцию диэлектрического материала, где целевую ткань нагревают посредством Джоулевой теплоты (Q=I2R), образующейся посредством превращения протекающего тока через целевую ткань в тепло, а также посредством разности потенциалов, используемой для проявления эффекта электрического поля. Избирательности образования тепла главным образом внутри целевой ткани или пораженной ткани, но не в здоровой ткани, достигают посредством использования разностей проводимости здоровой ткани по отношению к пораженной или целевой ткани. Целевая ткань, такая как злокачественная опухолевая ткань, обладает более высокой комплексной или полной проводимостью (адмитанс), чем здоровая ткань, и, таким образом, обладает более высокой интенсивностью поглощения тока, проходящего через нее, по сравнению со здоровой или нормальной тканью, так что образование Джоулевой теплоты главным образом происходит, когда ток проходит через целевую ткань.The proposed device for hyperthermia uses a capacitor coupling between the electrodes and the RF current, which also passes through the target tissue of the patient, while the part of the patient’s body between the electrodes acts as a dielectric material, where the target tissue is heated by the Joule heat (Q = I 2 R) generated by converting the flowing current through the target tissue into heat, and also by means of the potential difference used to manifest the effect of the electric field. The selectivity for heat generation mainly within the target tissue or diseased tissue, but not in healthy tissue, is achieved by using differences in the conductivity of healthy tissue with respect to the affected or target tissue. Target tissue, such as malignant tumor tissue, has higher complex or full conductivity (admittance) than healthy tissue, and thus has a higher absorption rate of the current passing through it compared to healthy or normal tissue, so the formation of Joule heat mainly occurs when current flows through the target tissue.

Устройство для гипертермии известного уровня техники описано в US 2004/0230263 A1. Однако оно отличается от настоящего изобретения следующими признаками: в устройстве из US 2004/0230263 A1 используют дипольные антенны (связь по излучению). Излучательную РЧ применяют к пациенту или, более точно, к целевой ткани, используя поглощенное РЧ-излучение. В излучательном решении мишень не зависит от цепи, обратную связь осуществляют только посредством коэффициента стоячей волны (КСВ), который показывает отраженную мощность по сравнению с направленной. В устройстве по настоящему изобретению не используют дипольные антенны; в предложенном устройстве используют компоновку конденсаторов, где тело пациента между по меньшей мере одним электродом и по меньшей мере одним противоэлектродом представляет собой диэлектрический материал, который является частью проводящей цепи. Это предоставляет возможность прямого управления мишенью в качестве части цепи и создает более точную и четкую обратную связь для управления процессом. В настоящем изобретении используют конденсаторные электроды (конденсаторную связь) для пропускания РЧ-тока через соответствующее поперечное сечение тела. Это стандартное устройство вызывает интерференцию со сдвигом по фазе между антеннами и интерференцию стоячих волн их излучения для того, чтобы настраивать фокус на желаемую область. В настоящем изобретении используют разности проводимости соответствующих тканей (например, злокачественная опухолевая ткань обладает более высокой проводимостью, чем здоровая ткань), что, таким образом, ведет к автоматическому выбору фокуса. Это вызывает незамедлительные последствия для растяжимых органов, таких как легкие или сердце, или если пациент двигается в ходе лечебной процедуры, которая может превышать один час. Несмотря на то что фокус в обычном устройстве остается в зоне, на которую оно было сфокусировано ранее, независимо от фактического положения опухоли, настоящее изобретение следует за любым движением мишени, поскольку РЧ-ток автоматически течет в правильном направлении. В этом стандартном устройстве мишень рассматривается как электрически независимый объект, поглощающий излученную энергию. В настоящем изобретении используют мишень в качестве части электрической цепи, в качестве диэлектрического материала конденсатора в резонансной цепи. Таким образом, процесс нагревания осуществляют и контролируют другим способом. В этом обычном устройстве используют УКП (удельный коэффициент поглощения) поглощенной энергии в качестве единственного механизма нагревания для достижения положительного воздействия. В настоящем изобретении используют Джоулевую теплоту (Q=I2R) посредством превращения протекающего тока в тепло, а также разности потенциалов для проявления эффекта электрического поля. Обычное устройство управляет температурой только в качестве инструмента для воспроизводства и стандартизации терапии. В отличие от этого в настоящем изобретении используют поглощенную энергию (Дж/кг) и проводимость пациента (S=1/R) для тщательного контроля за условиями лечения. В обычном устройстве в неявной форме имеет место допущение о том, что успех терапии зависит только от теплового эффекта по отношению к достигнутой температуре. В основном таким способом вызывают некроз в целевой ткани. Однако для настоящего изобретения нет необходимости достигать таких высоких температур, при которых происходит некроз, поскольку действие поля вызывает апоптоз при более низких температурах. Таким образом, предложенное устройство позволяет лечить опухоли или злокачественную ткань, злокачественную опухоль, опухоли и, в частности, солидные опухоли, индуцируя и/или вызывая апоптоз, тогда как обычные устройства, в которых используют связь по излучению, вызывают некроз. В устройстве по настоящему изобретению не используют связь по излучению и используют пациента и, в частности, ткань пациента между электродами, где указанная ткань содержит пораженную ткань, также называемую целевой тканью, в качестве диэлектрического материала или диэлектрика в качестве части электрической цепи.A prior art hyperthermia device is described in US 2004/0230263 A1. However, it differs from the present invention in the following features: the device of US 2004/0230263 A1 uses dipole antennas (radiation coupling). Radiative RF is applied to the patient or, more precisely, to the target tissue using absorbed RF radiation. In the radiative solution, the target is independent of the circuit; feedback is carried out only by means of the standing wave coefficient (SWR), which shows the reflected power compared to the directed one. The device of the present invention does not use dipole antennas; the proposed device uses a capacitor arrangement, where the patient’s body between at least one electrode and at least one counter electrode is a dielectric material that is part of a conductive circuit. This provides the ability to directly control the target as part of the chain and creates more accurate and clear feedback for process control. In the present invention, capacitor electrodes (capacitor coupling) are used to pass the RF current through the corresponding cross section of the body. This standard device causes phase-shift interference between the antennas and the interference of the standing waves of their radiation in order to adjust the focus to the desired area. In the present invention, the conductivity differences of the respective tissues are used (for example, a malignant tumor tissue has a higher conductivity than healthy tissue), which thus leads to automatic focus selection. This causes immediate consequences for extensible organs such as the lungs or heart, or if the patient moves during a treatment procedure that can exceed one hour. Although the focus in a conventional device remains in the area it was previously focused on, regardless of the actual position of the tumor, the present invention follows any movement of the target, since the RF current automatically flows in the right direction. In this standard device, the target is considered as an electrically independent object that absorbs radiated energy. In the present invention, a target is used as part of an electric circuit, as a dielectric material of a capacitor in a resonant circuit. Thus, the heating process is carried out and controlled in another way. In this conventional device, the UKP (specific absorption coefficient) of the absorbed energy is used as the only heating mechanism to achieve a positive effect. In the present invention, Joule heat (Q = I 2 R) is used by converting the flowing current into heat, as well as the potential difference for manifesting an electric field effect. A conventional device controls temperature only as a tool for reproduction and standardization of therapy. In contrast, the present invention uses absorbed energy (J / kg) and patient conductivity (S = 1 / R) to closely monitor treatment conditions. In a conventional device, in implicit form, there is the assumption that the success of therapy depends only on the thermal effect in relation to the temperature reached. Basically, in this way they cause necrosis in the target tissue. However, for the present invention, it is not necessary to achieve such high temperatures at which necrosis occurs, since the action of the field causes apoptosis at lower temperatures. Thus, the proposed device allows you to treat tumors or malignant tissue, malignant tumors, tumors and, in particular, solid tumors, inducing and / or causing apoptosis, whereas conventional devices that use radiation communication, cause necrosis. The device of the present invention does not use radiation coupling and uses a patient and, in particular, a patient’s tissue between the electrodes, where said tissue contains diseased tissue, also called target tissue, as a dielectric material or dielectric as part of an electrical circuit.

Поскольку US 2004/0230263 A1 рассматривают в качестве наиболее актуального описания известного уровня техники, авторы настоящего изобретения суммировали рассмотренные выше отличия по отношению к настоящему изобретению. Изложение, выполненное в отношении компоновки из отдельных частей устройства для гипертермии или технических параметров предложенного устройства по сравнению с US 2004/0230263 A1, конечно, имеет общий характер и всегда справедливо и действительно не только по отношению к US 2004/0230263 A1.Since US 2004/0230263 A1 is considered as the most relevant description of the prior art, the authors of the present invention have summarized the above differences with respect to the present invention. The statement made in relation to the layout of the individual parts of the device for hyperthermia or the technical parameters of the proposed device in comparison with US 2004/0230263 A1, of course, is general in nature and is always true and really not only in relation to US 2004/0230263 A1.

1. US 2004/0230263 A1 основан на процессах РЧ-излучения/поглощения, а не на проводимости РЧ-тока, как настоящее изобретение.1. US 2004/0230263 A1 is based on RF radiation / absorption processes, and not on RF current conductivity, as the present invention.

2. Решение с несколькими антеннами из US 2004/0230263 A1 фокусирует энергию на мишени посредством способа с фазированной антенной решеткой, что обозначает, что для правильного фокусирования их амплитуду и фазу корректируют индивидуально. В нашем случае это происходит полностью по-другому. В устройстве по настоящему изобретению фокусирование происходит автоматически посредством разностей проводимости злокачественной мишени и окружающих здоровых тканей, не используют коррекцию фокусирования, несколько антенн и регулировку излучения.2. The multi-antenna solution of US 2004/0230263 A1 focuses energy on the target using a phased array method, which means that their amplitude and phase are individually adjusted to focus correctly. In our case, this happens in a completely different way. In the device of the present invention, focusing occurs automatically by means of differences in the conductivity of the malignant target and surrounding healthy tissues; focusing correction, several antennas, and radiation adjustment are not used.

3. В случае US 2004/0230263 A1 правильное фокусирование требует высокой частоты (130-160 МГц, приблизительно на один порядок величины выше, чем частота, которую использует предложенное устройство для гипертермии, которое предпочтительно использует фиксированную несущую частоту 13,56 МГц).3. In the case of US 2004/0230263 A1, proper focusing requires a high frequency (130-160 MHz, approximately one order of magnitude higher than the frequency that the proposed device for hyperthermia, which preferably uses a fixed carrier frequency of 13.56 MHz).

4. В US 2004/0230263 A1 частота не является несущей частотой модуляции; модуляцию, описанную в US 2004/0230263 A1, применяют для того, чтобы различать множество излучающих антенн. В US 2004/0230263 A1 используют фазовую модуляцию (фазосдвигающие устройства). В настоящем изобретении одна резонансная цепь несет амплитудно-модулированный сигнал, в настоящем предложенном устройстве не используют фазовую модуляцию.4. In US 2004/0230263 A1, the frequency is not a carrier modulation frequency; the modulation described in US 2004/0230263 A1 is used to distinguish between multiple emitting antennas. US 2004/0230263 A1 uses phase modulation (phase shifting devices). In the present invention, one resonant circuit carries an amplitude-modulated signal; in the present proposed device, phase modulation is not used.

5. В US 2004/0230263 A1 обратная связь представляет собой подгонку коэффициента стоячей волны, и это обеспечивает оптимальную связь с излученной энергией. В настоящем изобретении обратная связь представляет собой направленную энергию, а также применяют конденсаторную связь.5. In US 2004/0230263 A1, the feedback is a fit of the standing wave coefficient, and this provides an optimal connection with the radiated energy. In the present invention, feedback is directed energy, and capacitor coupling is also used.

6. В US 2004/0230263 A1 нужно изменять частоту для наилучшей подгонки для того, чтобы добиться правильной корректировки фазированной антенной решетки. В настоящем изобретении задана неизменная частота.6. In US 2004/0230263 A1 it is necessary to change the frequency for the best fit in order to achieve the correct adjustment of the phased antenna array. In the present invention, a fixed frequency is set.

7. В US 2004/0230263 A1 используют частоты, не разрешенные к свободному использованию в госпиталях, поэтому для законного использования необходима экранированная камера. В предложенном устройстве для гипертермии фиксированная законная частота позволяет законное применение без дорогостоящего, опасного и сложного дополнительного экранирования. В диапазоне частот, который используют посредством устройства по US 2004/0230263 A1, не используют такой интервал, который можно было бы использовать свободно без экранированной камеры. В любом случае, свободные частоты, используемые устройством по настоящему изобретению, представляют собой узкие фиксированные диапазоны, которые не позволяют развертку по частоте для настройки.7. US 2004/0230263 A1 uses frequencies that are not permitted for free use in hospitals, so a shielded camera is required for legal use. In the proposed device for hyperthermia, a fixed legal frequency allows legal use without costly, dangerous and complex additional shielding. In the frequency range that is used by the device according to US 2004/0230263 A1, do not use such an interval that could be used freely without a shielded camera. In any case, the free frequencies used by the device of the present invention are narrow fixed ranges that do not allow frequency sweep to tune.

8. Частота, используемая предложенным устройством, имеет низкое значение и не превышает 50 МГц. В отличие от этого излучательное решение должно использовать высокую частоту, равную по меньшей мере 100 МГц, в ином случае точное фокусирование не возможно. Как правило, антенну (излучательную) нужно оптимизировать до 50 Ом (это является принятым стандартом). Эту функцию выполняет устройство настройки. В настоящем изобретении КСВ важен только для электронной защиты усилителя (если он значительно отклоняется от 50 Ом, он может быть уничтожен посредством отраженной мощности). В настоящем изобретении низкая частота, равная предпочтительно 13,56 МГц, или 6,78 МГц, или 27,12 МГц, или 40,68 МГц, или любому значению между ними, дает предложенному устройству возможность сдерживать излучение и усиливать только проводимость.8. The frequency used by the proposed device is low and does not exceed 50 MHz. In contrast, the radiative solution must use a high frequency of at least 100 MHz, otherwise precise focusing is not possible. As a rule, an antenna (radiative) needs to be optimized up to 50 Ohms (this is an accepted standard). This function is performed by the tuner. In the present invention, the SWR is important only for the electronic protection of the amplifier (if it deviates significantly from 50 Ohms, it can be destroyed by reflected power). In the present invention, the low frequency, preferably equal to 13.56 MHz, or 6.78 MHz, or 27.12 MHz, or 40.68 MHz, or any value between them, allows the proposed device to contain radiation and enhance only conductivity.

9. Основное различие в конструкции устройств по US 2004/0230263 A1 и по настоящему изобретению заключается в решении с антенной из US 2004/0230263 A1, которое радикально отличается от конструкции предложенного устройства. Чтобы излучать, устройство по US 2004/0230263 A1 должно содержать диполи Герца, тогда как предложенное устройство не содержит и не нуждается в таких дипольных антеннах. Для фокусирования US 2004/0230263 A1 нужен круглый аппликатор, предложенному устройству нужен направленный ток и не нужно всенаправленное излучение.9. The main difference in the design of the devices according to US 2004/0230263 A1 and the present invention lies in the solution with the antenna from US 2004/0230263 A1, which is radically different from the design of the proposed device. To emit, the device according to US 2004/0230263 A1 must contain Hertz dipoles, while the proposed device does not contain and does not need such dipole antennas. To focus US 2004/0230263 A1, a round applicator is needed, the proposed device needs directional current and does not need omnidirectional radiation.

10. Устройство по US 2004/0230263 A1 содержит набор антенн, который содержит несколько диполей (несколько дипольных антенн необходимы для того, чтобы окружить тело), тогда как предложенное устройство содержит компоновку конденсаторов (является конденсаторной связью, а не антенной), содержащих электрод и противоэлектрод.10. The device according to US 2004/0230263 A1 contains a set of antennas that contains several dipoles (several dipole antennas are needed to surround the body), while the proposed device contains a capacitor arrangement (it is a capacitor coupling, not an antenna) containing an electrode and counter electrode.

11. В US 2004/0230263 A1 для достижения наилучшего фокусирования модулируют фазу между антеннами (фактически, когерентность дифракции, интерференция) на целевой области, тогда как настоящее изобретение использует амплитудную модуляцию и предназначено для амплитудной модуляции.11. In US 2004/0230263 A1, in order to achieve the best focus, the phase between the antennas (in fact, diffraction coherence, interference) is modulated on the target area, while the present invention uses amplitude modulation and is intended for amplitude modulation.

12. Устройству по US 2004/0230263 A1 требуется некоторая форма независимой идентификации фокуса (измерение температуры инвазивным способом или посредством МРТ-визуализации, которая требует достаточно больших затрат), в ином случае не ясно, в каком месте следует фокусировать тепловое воздействие. Сигнал обратной связи в US 2004/0230263 A1 отражает только резкость фокуса, и его можно нацелить на любую область посредством фазовой модуляции, но необходимо знать, где она находится, для того, чтобы сфокусировать воздействие. Для настоящего изобретения такая информация не нужна. Лишь важно убедиться, что РЧ-ток проходит через целевую область, и этого легко добиться при условии, что целевая область находится между электродами, т.е. между электродом и противоэлектродом. Конечно, при движении пациента изменяется КСВ (или при физиологических движениях, таких как дыхание или сердцебиение, или при пищеварительных движениях желудка или кишечника и т.д.). В настоящем изобретении движение (при котором целевая область остается между электродом и противоэлектродом) не имеет какого-либо значения или отрицательного влияния, ток автоматически повторяет движения посредством проводимости.12. The device according to US 2004/0230263 A1 requires some form of independent focus identification (temperature measurement in an invasive way or by means of MRI imaging, which is quite expensive), otherwise it is not clear where the thermal effect should be focused. The feedback signal in US 2004/0230263 A1 reflects only the sharpness of the focus, and it can be targeted at any area through phase modulation, but you need to know where it is in order to focus the effect. For the present invention, such information is not needed. It is only important to make sure that the RF current passes through the target region, and this can be easily achieved provided that the target region is between the electrodes, i.e. between the electrode and the counter electrode. Of course, when the patient moves, the SWR changes (either with physiological movements, such as breathing or a heartbeat, or with the digestive movements of the stomach or intestines, etc.). In the present invention, the movement (in which the target region remains between the electrode and the counter electrode) does not have any value or negative effect, the current automatically repeats the movement through conduction.

13. Модуляция по US 2004/0230263 A1 определяется геометрией ткани (местоположение и размер опухоли), так что это является частью фокуса. В настоящем изобретении модуляция не имеет влияния на фокус, его можно использовать для активации механизма клеточной смерти, усиления апоптоза, вместо некроза, вызванного высокой температурой.13. Modulation according to US 2004/0230263 A1 is determined by the geometry of the tissue (location and size of the tumor), so this is part of the focus. In the present invention, modulation has no effect on focus; it can be used to activate the mechanism of cell death, enhance apoptosis, instead of necrosis caused by high temperature.

14. В настоящем изобретении модуляция имеет шаблон, который вызывает терапевтический эффект и который также можно выключить, когда необходимо выполнять только нагревание целевой области. Модуляцию по US 2004/0230263 A1 нужно проводить постоянно, в ином случае фокус будет потерян.14. In the present invention, the modulation has a pattern that causes a therapeutic effect and which can also be turned off when it is necessary to perform only heating of the target area. Modulation according to US 2004/0230263 A1 must be carried out continuously, otherwise the focus will be lost.

Устройство для гипертермии по настоящему изобретению, в частности, особенно полезно для лечения и последующего лечения опухолей, злокачественных опухолей, метастазов и карцином, а также болей и заболеваний центральной нервной системы.The hyperthermia device of the present invention is particularly useful for the treatment and subsequent treatment of tumors, malignant tumors, metastases and carcinomas, as well as pains and diseases of the central nervous system.

Лечение, последующее лечение и/или профилактика болей или медицинских признаков болей включают боли, вызванные злокачественной опухолью, боли, ассоциированные с опухолями, хронические боли и хронические болевые состояния, головные боли, мигрень, головные боли при мигрени, невралгии, невралгию тройничного нерва, посттерапевтическую невралгию, невропатические боли, постоянные скелетно-мышечные боли и постоянные висцеральные боли.Treatment, follow-up treatment and / or prophylaxis of pain or medical signs of pain include pain caused by a malignant tumor, pain associated with tumors, chronic pain and chronic pain conditions, headaches, migraines, migraine headaches, neuralgia, trigeminal neuralgia, post-therapeutic neuralgia, neuropathic pain, persistent musculoskeletal pain and persistent visceral pain.

Признаки постоянных скелетно-мышечных болей и постоянных висцеральных болей дополнительно содержат постоянные позвоночные боли, постоянные боли в шее, постоянные боли в плечах, постоянные боли в суставах и фибромиалгию.Signs of persistent musculoskeletal pain and persistent visceral pain additionally include persistent vertebral pain, persistent neck pain, persistent shoulder pain, persistent joint pain and fibromyalgia.

Боль, которую можно лечить посредством предложенного устройства, может быть вызвана и/или ассоциирована со злокачественными опухолями, опухолями, предменструальным синдромом, масталгией, болями в желудке, ассоциированными с синдромом раздраженной толстой кишки, и болями, ассоциированными с карциноидным синдромом.Pain that can be treated with the proposed device can be caused and / or associated with malignant tumors, tumors, premenstrual syndrome, mastalgia, stomach pain associated with irritable bowel syndrome, and pain associated with carcinoid syndrome.

Если болезненные явления длятся в течение более чем 3-6 месяцев, это обозначают как хроническую боль. Ее причинами могут являться неизлечимые заболевания, такие как злокачественные опухоли или ревматические заболевания. Однако связь между болью и нарушением или соответственно заболеванием, которое исходно вызвало боль, зачастую уже нельзя установить, или исходное нарушение уже может не поддаваться лечению. Кроме того, различные воздействия окружающей среды, такие как стресс или изменения погоды, могут инициировать или усиливать боль. Хроническая манифестация боли часто содержит различные формы болей.If the disease lasts for more than 3-6 months, this is referred to as chronic pain. Its causes can be incurable diseases, such as malignant tumors or rheumatic diseases. However, the relationship between pain and the disorder, or, respectively, the disease that initially caused the pain, often can no longer be established, or the original disorder can no longer be treated. In addition, various environmental influences, such as stress or weather changes, can initiate or exacerbate pain. Chronic manifestation of pain often contains various forms of pain.

В качестве наиболее частых форм хронических болей отмечают позвоночные боли (среди прочего, как следствие грыжи межпозвоночного диска, синдрома сдавливания корешка нерва), головные боли (среди прочего, мигрени, головные боли тензионного типа, кластерные головные боли), ревматические боли (среди прочего, артрит, фибромиалгия), невралгии (среди прочего, невралгия тройничного нерва, боль, вызванная опоясывающим герпесом), боли, ассоциированные с опухолями (среди прочего, с опухолью мозга, метастазами в костях), боли при дегенеративных заболеваниях (среди прочего, при остеопорозе, артрозе) и фантомные боли (среди прочего, после ампутации, при повреждении нервного сплетения).The most common forms of chronic pain are vertebral pain (among other things, as a result of a herniated disc, a syndrome of compression of the nerve root), headaches (among other things, migraines, tensile type headaches, cluster headaches), rheumatic pains (among others, arthritis, fibromyalgia), neuralgia (among other things, trigeminal neuralgia, pain caused by herpes zoster), pain associated with tumors (inter alia, brain tumor, bone metastases), pain with degenerative disease nyah (among other things, with osteoporosis, arthrosis) and phantom pains (among other things, after amputation, with damage to the nerve plexus).

Зачастую хроническая боль длится в течение нескольких лет или десятилетий. Часто у пациентов, страдающих хроническими болями, возникают эмоциональные проблемы. Многие пациенты с болями страдают от бездействия и апатии; они испытывают чувство безнадежности и отчаяния, жалуются на беспокойство и депрессию, испытывают чувство ущемленного собственного достоинства. Такие психические симптомы являются тревожными сигналами хронизации при общих, неспецифических жалобах на физическое состояние, таких как проблемы, ассоциированные с кишечником (диарея или, соответственно, обстипация), чувствительный мочевой пузырь, головокружение, диспноэ, учащенное сердцебиение или чувство стеснения в грудной клетке.Often, chronic pain lasts for several years or decades. Often patients with chronic pain have emotional problems. Many patients with pain suffer from inaction and apathy; they experience a sense of hopelessness and despair, complain of anxiety and depression, they feel a sense of restrained self-esteem. Such mental symptoms are alarms of chronicity in general, non-specific complaints of a physical condition, such as problems associated with the intestines (diarrhea or, respectively, stasipation), a sensitive bladder, dizziness, dyspnea, palpitations or chest tightness.

Различные механизмы в периферической и центральной нервной системе вовлечены в возникновение хронических болей. Повышение чувствительности болевых нервных волокон и их локальная повышенная возбудимость являются важными патогенетическими механизмами, которые имеют отношение, поскольку в этиологии хронических болевых состояний принимает участие периферическое болевое восприятие. Другие патогенетические механизмы содержат усиление болевых сигналов большей продолжительности и вовлечение обычно незадействованных нервных волокон в области спинного мозга, что ведет к большему пространственному расширению болевого восприятия. В итоге в мозге поступающее увеличенное число болевых потенциалов с периферии ведет к изменениям в передаче сигнала в плане усиления болевого восприятия и длительного изменения в обработке болевых сигналов.Various mechanisms in the peripheral and central nervous system are involved in the occurrence of chronic pain. The increased sensitivity of painful nerve fibers and their local increased excitability are important pathogenetic mechanisms that are relevant, since peripheral pain perception is involved in the etiology of chronic pain conditions. Other pathogenetic mechanisms include increased pain signals of longer duration and the involvement of usually unused nerve fibers in the spinal cord, which leads to a greater spatial expansion of pain perception. As a result, an increased number of pain potentials coming from the periphery in the brain leads to changes in signal transmission in terms of enhancing pain perception and long-term changes in the processing of pain signals.

Даже при сохранении лишь в течение нескольких минут интенсивные болевые стимулы могут вести к постоянным структурным и функциональным изменениям, которые усиливают передачу и обработку болевых стимулов. Эти процедуры похожи на клеточную активность, такую как клеточная активность, которую можно наблюдать во всех более сложных процессах нейронного обучения; таким образом, по аналогии это обозначают болевой памятью. В указанном контексте термин болевая память включает способность нервной системы создавать след в памяти для возникшей болевой стимуляции через всю систему обработки боли.Even if stored for only a few minutes, intense pain stimuli can lead to permanent structural and functional changes that enhance the transmission and processing of pain stimuli. These procedures are similar to cellular activity, such as cellular activity, which can be observed in all the more complex processes of neural learning; thus, by analogy, this is indicated by pain memory. In this context, the term pain memory includes the ability of the nervous system to create a trace in memory for the resulting pain stimulation through the entire pain treatment system.

Авторы настоящего изобретения получили сообщения от 48 пациентов, испытывающих боль, в которых описано, как их боль исчезала в процессе лечения гипертермией. Эти пациенты страдали от боли, ассоциированной с опухолями, ревматической боли, мигрени, болей в суставах или других типов болей. В примере 5 и на фиг.27 описаны изменения болей до и после лечения гипертермией, и на фиг.27 ясно показано положительное воздействие от лечения гипертермией. После лечения приблизительно 16 пациентов с острой болью и 8 пациентов с умеренной болью абсолютно не чувствовали никакой боли, и у 5 пациентов с острой болью начиналось стремительное ослабление боли после лечения, а остальные пациенты не начинали чувствовать заметных различий в силе боли.The authors of the present invention received reports from 48 patients experiencing pain, which described how their pain disappeared during treatment with hyperthermia. These patients suffered from pain associated with tumors, rheumatic pain, migraine, joint pain, or other types of pain. Example 5 and FIG. 27 describe changes in pain before and after treatment with hyperthermia, and FIG. 27 clearly shows the positive effects of treatment with hyperthermia. After treatment, approximately 16 patients with acute pain and 8 patients with moderate pain absolutely did not feel any pain, and 5 patients with acute pain began to rapidly relieve pain after treatment, and the remaining patients did not begin to feel noticeable differences in the strength of the pain.

Таким образом, одна треть всех пациентов не испытывала боли после лечения, что демонстрировало предпочтительное использование предложенного устройства для гипертермии для лечения боли любого типа.Thus, one third of all patients did not experience pain after treatment, which demonstrated the preferred use of the proposed device for hyperthermia for the treatment of pain of any type.

ОнкотермияOncothermia

Онкотермия становится все более признанным способом лечения опухолей. При использовании стандартной онкотермии (без способа модуляции и устройства по настоящему изобретению) во многих ретроспективных клинических исследованиях доказан эффект онкотермии у человека. Лечение метастатических опухолей печени является очень сложным по причине эффективного охлаждения мощного тока крови и чувствительности органа по причине хемотоксичности от предыдущего лечения. Применение онкотермии к этому органу принесло выраженные положительные результаты. Колоректальные печеночные метастазы были темой четырех различных исследований (Hager ED et al. (1999) Deep hyperthermia with radiofrequencies in patients with liver metastases from colorectal cancer. Anticancer Res. 19(4C):3403-3408). Чувствительность печени вследствие химиотерапии в запущенных случаях (когда доказана безуспешность других способов химиотерапии) легко наблюдать при комбинированном лечении по сравнению с онкотермической монотерапией. В частности, устройство по настоящему изобретению можно использовать для лечения метастатических опухолей печени и колоректальных печеночных метастазов.Oncothermia is becoming an increasingly recognized method for treating tumors. Using standard oncothermia (without the modulation method and the device of the present invention), the effect of oncothermia in humans has been proven in many retrospective clinical studies. Treatment of metastatic liver tumors is very difficult due to the effective cooling of the powerful blood flow and organ sensitivity due to chemotoxicity from previous treatment. The application of oncothermia to this organ brought pronounced positive results. Colorectal hepatic metastases were the subject of four different studies (Hager ED et al. (1999) Deep hyperthermia with radiofrequencies in patients with liver metastases from colorectal cancer. Anticancer Res. 19 (4C): 3403-3408). The sensitivity of the liver due to chemotherapy in advanced cases (when the failure of other methods of chemotherapy has been proven to be unsuccessful) is easy to observe with combined treatment compared with oncothermic monotherapy. In particular, the device of the present invention can be used to treat metastatic liver tumors and colorectal hepatic metastases.

Карцинома поджелудочной железы является быстрым и агрессивным заболеванием, и в этом месте нельзя найти слишком много результатов стандартной гипертермии. Результаты онкотермии, представленные на ASCO и других конференциях, значительно улучшают достижения стандартных способов лечения. Результаты воспроизводили в шести различных клиниках в двух странах, таким образом, преимущество подтверждено статистическими данными. Однако авторы настоящего изобретения снова смогли показать положительное воздействие устройства по настоящему изобретению при лечении карциномы поджелудочной железы, так что другим предпочтительным применением предложенного устройства является лечение и последующее лечение карциномы поджелудочной железы.Pancreatic carcinoma is a fast and aggressive disease, and in this place you can not find too many results of standard hyperthermia. The results of oncothermy presented at ASCO and other conferences significantly improve the achievements of standard methods of treatment. The results were reproduced in six different clinics in two countries, thus, the advantage is confirmed by statistical data. However, the authors of the present invention were again able to show the positive effects of the device of the present invention in the treatment of pancreatic carcinoma, so that another preferred application of the proposed device is the treatment and subsequent treatment of pancreatic carcinoma.

Легкие также являются сложным органом для гипертермии в связи с постоянным охлаждением и вентиляцией при дыхании. Онкотермия вследствие неравновесного подхода также является прекрасным лечением для этого. Также заметных эффектов достигали посредством использования предложенного устройства для гипертермии (см. пример 6). Таким образом, предложенное устройство также можно с высокой эффективностью применять для лечения рака легких.The lungs are also a complex organ for hyperthermia due to constant cooling and ventilation during breathing. Oncothermia due to the nonequilibrium approach is also an excellent treatment for this. Noticeable effects were also achieved by using the proposed device for hyperthermia (see example 6). Thus, the proposed device can also be used with high efficiency for the treatment of lung cancer.

Выше подробно описано, что устройство для гипертермии по настоящему изобретению также можно с высокой эффективностью применять для лечения и профилактики различных типов болей (см. пример 5).It is described above in detail that the hyperthermia device of the present invention can also be used with high efficiency for the treatment and prevention of various types of pain (see example 5).

Также можно лечить нарушения центральной нервной системы (опухоли или другие нарушения головного и/или спинного мозга). Безопасное лечение можно наглядно продемонстрировать посредством документированных случаев в области около глаза, когда опухоль исчезала посредством лечения онкотермией, при этом после лечения глаз оставался неповрежденным, интактным (см. пример 7).It is also possible to treat disorders of the central nervous system (tumors or other disorders of the brain and / or spinal cord). Safe treatment can be clearly demonstrated through documented cases in the area around the eye, when the tumor disappeared by treatment with oncothermia, while after treatment the eyes remained intact, intact (see example 7).

Также эффективно лечение болей посредством как тепла, так и поля (TENS = «чрескожная электрическая стимуляция нервов», TENB = «чрескожная электрическая блокада нервов») вследствие чрескожно приложенного электрического поля, что является стандартной практикой при данном лечении.It is also effective to treat pain with both heat and field (TENS = “transdermal electrical nerve stimulation”, TENB = “percutaneous electrical nerve block”) due to a transdermally applied electric field, which is standard practice for this treatment.

Различиями между обычными устройствами для гипертермии и устройством для гипертермии по настоящему изобретению, а также между обычным лечением гипертермией и лечением онкотермией посредством устройства для гипертермии по настоящему изобретению являются следующие:The differences between conventional hyperthermia devices and the hyperthermia device of the present invention, as well as between conventional hyperthermia treatment and oncothermia treatment with the hyperthermia device of the present invention are as follows:

1. Обычная ИЗЛУЧАТЕЛЬНАЯ ГИПЕРТЕРМИЯ работает только с температурой (классическая идея Гипокрита). КОНДУКТИВНАЯ ГИПЕРТЕРМИЯ, которую используют в предложенном устройстве, использует синергическое действие электрического поля и тепловой энергии (современная биофизическая концепция). [Примечание: температура и тепло являются определенно различными величинами. Температура не является количественной величиной, она не пропорциональна массе или объему. Температура характеризует только равновесие. Тепло представляет собой активную энергию, которая отчасти повышает температуру, отчасти модифицирует химические связи и молекулярные структуры, что является целью настоящего предложенного устройства. Например, человек употребляет пищу (поглощает энергию из пищи, измеряемую в кДж) не для увеличения температуры тела. Фактически тепло, которое также измеряют в кДж, не отражает идентичные физические параметры.]1. Conventional RADIATIVE HYPERTHERMIA works only with temperature (the classical idea of Hypocritus). CONDUCTIVE HYPERTHERMIA, which is used in the proposed device, uses the synergistic effect of the electric field and thermal energy (modern biophysical concept). [Note: temperature and heat are definitely different values. Temperature is not a quantitative quantity; it is not proportional to mass or volume. Temperature characterizes only equilibrium. Heat is an active energy that partly raises the temperature, partly modifies chemical bonds and molecular structures, which is the purpose of the present proposed device. For example, a person eats food (absorbs energy from food, measured in kJ) not to increase body temperature. In fact, heat, which is also measured in kJ, does not reflect identical physical parameters.]

2. Обычная ИЗЛУЧАТЕЛЬНАЯ ГИПЕРТЕРМИЯ работает посредством простого поглощения энергии; пациент не зависит от электронного устройства. В системе КОНДУКТИВНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ, такой как предложенное устройство, пациент является частью электрической цепи (конденсатор), такой как диэлектрический материал. Это предоставляет возможность жесткого и строго контроля. [Примечание: следует помнить, что контроль пациента играет ключевую роль, так что при лечении ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ ГИПЕРТЕРМИЕЙ необходимо использовать МРТ, а КОНДУКТИВНАЯ ГИПЕРТЕРМИЯ не требует такого усложнения.]2. Conventional RADIATIVE HYPERTHERMIA works by simply absorbing energy; the patient is independent of the electronic device. In a CONDUCTIVE HYPERTHERMIA system, such as the proposed device, the patient is part of an electrical circuit (capacitor), such as a dielectric material. This provides the ability to tightly and strictly control. [Note: it should be remembered that patient monitoring plays a key role, so MRI should be used in RADIATING HYPERTHERMIA treatment, and CONDUCTIVE HYPERTHERMIA does not require this complication.]

3. В обычной ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ используют короткие длины волн, высокую частоту [70 МГц - 2400 МГц]. В КОНДУКТИВНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ используют 13,56 МГц, что по меньшей мере в пять раз ниже. [Примечание: глубина проникновения электромагнитных волн в организм имеет строгую обратную зависимость от частоты. Проникновение КОНДУКТИВНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ составляет приблизительно 20 см, а ИЗЛУЧАТЕЛЬНАЯ ГИПЕРТЕРМИЯ (в зависимости от ее рабочей частоты) не достигает одной четверти этой величины при аналогичных состояниях пациента.]3. In ordinary RADIATIVE HYPERTHERMIA use short wavelengths, high frequency [70 MHz - 2400 MHz]. IN CONDUCTIVE HYPERTHERMIA 13.56 MHz is used, which is at least five times lower. [Note: the depth of penetration of electromagnetic waves into the body has a strict inverse dependence on frequency. Penetration of CONDUCTIVE HYPERTHERMIA is approximately 20 cm, and RADIATIVE HYPERTHERMIA (depending on its operating frequency) does not reach one quarter of this value under similar conditions of the patient.]

4. В обычной ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ используют искусственное фокусирование, для которого необходимы очень сложное программное и аппаратное обеспечение. КОНДУКТИВНАЯ ГИПЕРТЕРМИЯ обладает механизмом самостоятельного выбора (самофокусированием) посредством выбора РЧ-проводимости. [Примечание: ткань злокачественной опухоли обладает повышенной проводимостью по сравнению со здоровой тканью, поэтому РЧ-ток, который используют при КОНДУКТИВНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ, автоматически выбирает это направление.]4. In ordinary RADIATIVE HYPERTHERMIA, artificial focusing is used, which requires very complex software and hardware. CONDUCTIVE HYPERTHERMIA has a self-selection mechanism (self-focusing) by selecting RF conductivity. [Note: the tissue of the malignant tumor has an increased conductivity compared to healthy tissue, so the RF current used in CONDUCTIVE HYPERTHERMIA automatically selects this direction.]

5. В ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ не используют коррекцию фокусирования вследствие движений пациент (например, дыхания), так что существует опасность неправильного фокусирования или большего фокусирования, чем необходимо. КОНДУКТИВНАЯ ГИПЕРТЕРМИЯ автоматически корректирует это посредством указанного выше самостоятельного выбора.5. RADIATIVE HYPERTHERMIA does not use focus correction due to patient movements (for example, breathing), so there is a danger of incorrect focusing or more focus than necessary. CONDUCTIVE HYPERTHERMIA automatically corrects this through the above self-selection.

6. Для обычной ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ требуется сложная подготовка пациента и очень сложное управление. КОНДУКТИВНАЯ ГИПЕРТЕРМИЯ является простым, легким в использовании и экономически эффективным способом.6. Conventional RADIATIVE HYPERTHERMIA requires sophisticated patient preparation and very sophisticated management. CONDUCTIVE HYPERTHERMIA is a simple, easy-to-use, and cost-effective way.

Описание изобретенияDescription of the invention

Настоящее изобретение относится к радиочастотному устройству для гипертермии для установления конденсаторной связи с проводящими электродами, пропускания РЧ-тока между ними, без дипольной антенны, которое содержит радиочастотный источник (1), усилитель (2), датчик (3), необязательно усилитель обратной связи (6) и генератор модулирующего сигнала (13), где радиочастотный источник генерирует сигнал источника (8), который модулируют посредством генератора модулирующего сигнала (13) для генерации модулированного сигнала источника (10), модулированный сигнал источника (10) усиливают посредством усилителя (2) и направляют на мишень (17), и датчик принимает сигнал обратной связи (5) от мишени, который направляют на усилитель обратной связи (6), если он присутствует, где сигнал обратной связи (5) усиливают посредством усилителя обратной связи (6), если усиление необходимо, и сигнал обратной связи (5) модулирует сигнал источника (8) для генерации модифицированного мишенью модулированного сигнала (4). Таким образом, важными частями устройства являются радиочастотный источник (1), усилитель (2), датчик (3) и генератор модулирующего сигнала (13). Кроме того, также предпочтительно присутствие усилителя обратной связи (6), но это не является обязательным. Все дополнительные части не являются необходимыми и не требуются в обязательном порядке, но нужны для определенных предпочтительных вариантов осуществления.The present invention relates to a radio-frequency device for hyperthermia for establishing a capacitor coupling with conductive electrodes, passing an RF current between them, without a dipole antenna that contains a radio frequency source (1), an amplifier (2), a sensor (3), optionally a feedback amplifier ( 6) and a modulating signal generator (13), where the radio frequency source generates a source signal (8), which is modulated by a modulating signal generator (13) to generate a modulated source signal (10), modulated the source signal (10) is amplified by an amplifier (2) and sent to the target (17), and the sensor receives a feedback signal (5) from the target, which is sent to the feedback amplifier (6), if present, where the feedback signal (5) amplified by a feedback amplifier (6), if amplification is necessary, and the feedback signal (5) modulates the source signal (8) to generate a modulated target signal (4). Thus, important parts of the device are the radio frequency source (1), amplifier (2), sensor (3) and the modulating signal generator (13). In addition, the presence of a feedback amplifier (6) is also preferred, but this is not necessary. All additional parts are not necessary and are not required, but are needed for certain preferred embodiments.

Предложенное устройство описано со ссылками на фиг.1-7. На фигурах части предложенного устройства пронумерованы следующим образом.The proposed device is described with reference to figures 1-7. In the figures, parts of the proposed device are numbered as follows.

(1): генератор сигнала (осциллятор - радиочастотный источник), который обеспечивает выбранную частоту (предпочтительно 13,56 МГц) посредством фиксированного незатухающего кварцевого осциллятора,(1): a signal generator (oscillator - radio frequency source) that provides a selected frequency (preferably 13.56 MHz) through a fixed undamped quartz oscillator,

(2): усилитель (РЧ), который обеспечивает подачу необходимой энергии для кондукционного нагрева, где устройство настройки оптимизирует проводимость для отдельного пациента,(2): an amplifier (RF) that provides the necessary energy for conductive heating, where the tuning device optimizes the conductivity for an individual patient,

(3): блок дискретизации сигнала датчика обратной связи (ток/мощность) (датчик РЧ-тока), который управляет направленной мощностью источника и отраженной мощностью мишени,(3): a unit for sampling the feedback sensor signal (current / power) (RF current sensor), which controls the directional power of the source and the reflected power of the target,

(4): x(t) - усиленный и модифицированный мишенью сигнал (модулированный сигнал), который отвечает за воздействие в целевой ткани,(4): x (t) is the signal amplified and modified by the target (modulated signal), which is responsible for the effect in the target tissue,

(5): сигнал обратной связи, который несет информацию о фактическом воздействии в комплексной форме и обеспечивает контроль над ним,(5): a feedback signal that carries information about the actual impact in a complex form and provides control over it,

(6): усилитель обратной связи, который усиливает сигнал обратной связи до желаемого уровня для дальнейшего использования,(6): a feedback amplifier that amplifies the feedback signal to the desired level for future use,

(7): на фиг.6 и 7: усиленный сигнал обратной связи, соответствующий (5) на фиг.1-5,(7): in FIGS. 6 and 7: amplified feedback signal corresponding to (5) in FIGS. 1-5,

(8): F(t) - несущий сигнал, который представляет собой РЧ-сигнал мощности (предпочтительно с частотой 13,56 МГц), соответствующий амплитудно-модулированному сигналу посредством модулятора (9),(8): F (t) is a carrier signal, which is an RF power signal (preferably with a frequency of 13.56 MHz) corresponding to an amplitude-modulated signal by a modulator (9),

(9): модулятор, который выполняет изменения амплитуды,(9): a modulator that performs amplitude changes,

(10): модулированный сигнал, который может выглядеть как показано на фиг.13,(10): a modulated signal, which may look as shown in FIG. 13,

(11): множитель (корректировка обратной связи для модуляции), который подгоняет модуляцию к соответствующей обратной связи,(11): a multiplier (feedback correction for modulation) that adjusts the modulation to the corresponding feedback,

(12): модулирующий сигнал, который представляет «информацию», которую несет волна несущей частоты (предпочтительно на частоте 13,56 МГц),(12): a modulating signal that represents “information” carried by a carrier wave (preferably at a frequency of 13.56 MHz),

(13): генератор модулирующего сигнала (например, генератор розового шума) предоставляет модулирующий сигнал; на фиг.5 генератор модулирующего сигнала (13) (например, генератор розового шума) представлен в виде одной важной части предложенного устройства,(13): a modulating signal generator (e.g., a pink noise generator) provides a modulating signal; 5, a modulating signal generator (13) (for example, a pink noise generator) is presented as one important part of the proposed device,

(14): необязательно, блок проверки сигнала (датчик мощность/ток), который измеряет амплитуду сигнала для целей контроля,(14): optionally, a signal verification unit (power / current sensor) that measures the amplitude of the signal for monitoring purposes,

(15): необязательно, устройство сравнения со стандартным сигналом (Pa(t)), который контролирует сигнал посредством сравнения со стандартом,(15) optionally comparing device with a standard signal (P a (t)), which controls the signal by comparison with the standard,

(16): необязательно, стандартный сигнал (Pa(t)) в качестве стабильного сигнала для фиксации уровней сигнала,(16): optionally, a standard signal (P a (t)) as a stable signal for the latch signal levels,

(17): нагрузка (целевая ткань, подлежащая воздействию), в основном пациент, и(17): load (target tissue to be exposed), mainly the patient, and

(18): РЧ-земля, исходный уровень, который не обязательно идентичен общему уровню земли (потенциалу земли). Эту землю модифицируют посредством соответствующего распределения потенциала РЧ-сигнала в качестве функции его длины волны.(18): RF ground, an initial level that is not necessarily identical to the overall ground level (ground potential). This earth is modified by an appropriate distribution of the potential of the RF signal as a function of its wavelength.

В системе обычного уровня техники, как показано на фиг.1 и 2, датчик (3) используют только для измерения силы сигнала (8), направленного на мишень из источника сигнала (1), но без применения модулирующей обратной связи и/или амплитудной модуляции. Модуляцию можно применять к выходящему сигналу датчика (3), но в этом случае точка модуляции идет после точки усиления, и нельзя применять обратную связь модуляции.In the conventional art system, as shown in FIGS. 1 and 2, a sensor (3) is used only to measure the strength of a signal (8) directed at a target from a signal source (1), but without the use of modulating feedback and / or amplitude modulation . Modulation can be applied to the output signal of the sensor (3), but in this case the modulation point goes after the gain point, and modulation feedback cannot be applied.

На фиг.5 предоставлен упрощенный вид предложенного устройства. Следующее описание работы предложенного устройства основано на структурной схеме работы устройства, предоставленной на фиг.6 и 7. На фиг.6 и 7 представлены как основная (силовая) цепь, необходимая для любого лечения гипертермией, включая стандартное лечение гипертермией, так и дополнительная цепь(и) модуляции, необходимая для предложенного устройства.Figure 5 provides a simplified view of the proposed device. The following description of the operation of the proposed device is based on the structural diagram of the operation of the device provided in FIGS. 6 and 7. FIGS. 6 and 7 show both the main (power) circuit necessary for any treatment of hyperthermia, including standard treatment of hyperthermia, and an additional circuit ( i) the modulation required for the proposed device.

Настоящее изобретение относится к радиочастотному (РЧ) устройству для гипертермии, которое содержит радиочастотный источник (1), усилитель (2), датчик (3), усилитель обратной связи (6) и генератор модулирующего сигнала (13), но не содержит одну или несколько дипольных антенн, где радиочастотный источник (1) генерирует сигнал источника (8), который модулируют посредством генератора модулирующего сигнала (13) для генерации модулированного сигнала источника (10), модулированный сигнал источника (10) усиливают посредством усилителя (2) и направляют на мишень (17), от мишени (17) датчик (3) принимает сигнал обратной связи (5), который направляют на усилитель обратной связи (6), где сигнал обратной связи (5) усиливают посредством усилителя обратной связи (6) и модулируют им сигнал источника (8) для генерации модифицированного мишенью модулированного сигнала источника (4). Это радиочастотное (РЧ) устройство для гипертермии предназначено для повышения избирательности лечения гипертермией. Также в этом варианте осуществления присутствие усилителя обратной связи (6) предпочтительно, но не обязательно, если сигнал обратной связи обладает достаточной мощностью и не требует усиления.The present invention relates to a radio frequency (RF) device for hyperthermia, which contains a radio frequency source (1), an amplifier (2), a sensor (3), a feedback amplifier (6) and a modulating signal generator (13), but does not contain one or more dipole antennas, where the radio frequency source (1) generates a source signal (8), which is modulated by a modulating signal generator (13) to generate a modulated source signal (10), the modulated source signal (10) is amplified by an amplifier (2) and sent to a mish (17), from the target (17) the sensor (3) receives the feedback signal (5), which is sent to the feedback amplifier (6), where the feedback signal (5) is amplified by the feedback amplifier (6) and modulated by it source signal (8) for generating a target-modified modulated source signal (4). This radiofrequency (RF) device for hyperthermia is intended to increase the selectivity of hyperthermia treatment. Also in this embodiment, the presence of a feedback amplifier (6) is preferable, but not necessary, if the feedback signal has sufficient power and does not require amplification.

В том случае если усилитель обратной связи (6) не обязателен, или в том случае, когда усилитель обратной связи (6) интегрирован в генератор модулирующего сигнала (13), предложенное РЧ-устройство для гипертермии, использующее конденсаторную связь, содержит радиочастотный источник (1), усилитель (2), датчик (3) и генератор модулирующего сигнала (13), возможно с интегрированной функцией усилителя, но не содержит одну или несколько дипольных антенн, где радиочастотный источник (1) генерирует сигнал источника (8), который модулируют посредством генератора модулирующего сигнала (13) для генерации модулированного сигнала источника (10), модулированный сигнал источника (10) усиливают посредством усилителя (2) и направляют на мишень (17), датчик (3) принимает сигнал обратной связи (5) от мишени (17), где сигнал обратной связи (5) необязательно усиливают посредством генератора модулирующего сигнала (13), и он модулирует сигнал источника (8) для генерации модифицированного мишенью модулированного сигнала источника (4).In the event that the feedback amplifier (6) is not necessary, or in the case when the feedback amplifier (6) is integrated into the modulating signal generator (13), the proposed hyperthermia RF device using a capacitor coupling contains a radio frequency source (1 ), an amplifier (2), a sensor (3) and a modulating signal generator (13), possibly with an integrated amplifier function, but does not contain one or more dipole antennas, where the radio frequency source (1) generates a source signal (8), which is modulated by generator and a modulating signal (13) for generating a modulated source signal (10), the modulated source signal (10) is amplified by an amplifier (2) and sent to the target (17), the sensor (3) receives the feedback signal (5) from the target (17) ), where the feedback signal (5) is optionally amplified by a modulating signal generator (13), and it modulates the source signal (8) to generate a target modulated source signal (4).

Модулированный сигнал источника (10), а также модифицированный мишенью модулированный сигнал источника (4) подают на мишень посредством конденсаторной связи, а не посредством излучения или связи по излучению. Конденсаторную связь осуществляют между по меньшей мере двумя проводящими электродами, т.е. по меньшей мере между одним электродом и по меньшей мере одним противоэлектродом, вызывая РЧ-ток между ними. Это означает, что РЧ-ток протекает между по меньшей мере двумя проводящими электродами. Таким образом, в устройстве по настоящему изобретению используют проводимость между парой противоположных электродов и не используют излучение между электродами, формирующими антенну.The modulated source signal (10), as well as the modulated source signal (4) modified by the target, is supplied to the target by capacitor coupling, and not by radiation or radiation coupling. Capacitor coupling is carried out between at least two conductive electrodes, i.e. at least between one electrode and at least one counter electrode, causing an RF current between them. This means that RF current flows between at least two conductive electrodes. Thus, the device of the present invention uses conductivity between a pair of opposite electrodes and does not use radiation between the electrodes forming the antenna.

РЧ-ток, протекающий между электродами, обладает тем преимуществом, что он самостоятельно находит целевую область и не требует какого-либо фокусирования. Кроме того, электрическое поле, генерируемое между проводящими электродами, индуцирует апоптоз и убивает, например, злокачественные клетки посредством апоптоза, а не некроза, как это происходит при связи по излучению, которая также убивает здоровые клетки и, главным образом, убивает здоровые клетки, когда излучательное воздействие не сфокусировано хорошо.The RF current flowing between the electrodes has the advantage that it independently finds the target region and does not require any focusing. In addition, the electric field generated between the conductive electrodes induces apoptosis and kills, for example, malignant cells through apoptosis rather than necrosis, as is the case with radiation coupling, which also kills healthy cells and mainly kills healthy cells when the radiative effect is not focused well.

Очень важно подчеркнуть, что в излучательном решении происходит глобальный выбор области воздействия или клеток, на которые оказывают воздействие, т.е. все клетки в пределах макроскопической области погибают при нагревании указанной области, независимо от того, являются клетки злокачественными или нет. В этих обычных устройствах фокусирование пытаются осуществлять посредством фазовой модуляции (фазированная антенная решетка) нагрева в области, где расположена солидная опухоль, с тем, чтобы предпочтительно погибали опухолевые клетки.It is very important to emphasize that in the radiative solution there is a global choice of the area of influence or the cells that are affected, i.e. all cells within the macroscopic region die when this region is heated, regardless of whether the cells are malignant or not. In these conventional devices, focusing is attempted by phase modulation (phased array) of heating in the region where the solid tumor is located so that the tumor cells preferably die.

В отличие от этого, в случае устройства по настоящему изобретению, выбор происходит автоматически на клеточном уровне вследствие использования клеточных различий между здоровыми и опухолевыми или злокачественными клетками. Уровень метаболизма между здоровыми или нормальными клетками и опухолевыми или злокачественными клетками различается посредством их ионного окружения и, таким образом, посредством их импеданса. Следовательно, также очень важно то, что вследствие этого факта устройство по настоящему изобретению также можно использовать для лечения метастазов злокачественных опухолей, а не только солидных опухолей, поскольку нужно фокусировать тепло, генерируемое устройствами известного уровня техники, в макроскопической или большей области, а предложенное устройство также может убивать отдельные злокачественные клетки и метастазы злокачественных опухолей вследствие различий клеток на микроскопическом уровне.In contrast, in the case of the device of the present invention, the selection occurs automatically at the cellular level due to the use of cellular differences between healthy and tumor or malignant cells. The metabolic rate between healthy or normal cells and tumor or malignant cells is differentiated by their ionic environment and, therefore, by their impedance. Therefore, it is also very important that, due to this fact, the device of the present invention can also be used to treat metastases of malignant tumors, and not just solid tumors, since it is necessary to focus the heat generated by devices of the prior art in a macroscopic or larger area, and the proposed device can also kill individual malignant cells and metastases of malignant tumors due to cell differences at the microscopic level.

Таким образом, вследствие использования электрического поля (аппроксимация ближнего поля) предложенным РЧ-устройством для гипертермии, где электрическое поле оказывает эффект на клеточном уровне (деформация мембраны), настоящее устройство превосходит обычные устройства, в которых применяют излучательное решение, в котором используют вектор Пойнтинга (векторное произведение или магнитное и электрическое поля), которые можно использовать только для генерации нагревания.Thus, due to the use of the electric field (approximation of the near field) by the proposed RF device for hyperthermia, where the electric field has an effect at the cellular level (membrane deformation), this device is superior to conventional devices that use the radiative solution using the Poynting vector ( vector product or magnetic and electric fields) that can only be used to generate heat.

Кроме того, в настоящем предложенном устройстве используют амплитудную модуляцию, а не фазовую, как в обычных устройствах известного уровня техники.In addition, in the present proposed device using amplitude modulation, rather than phase, as in conventional devices of the prior art.

Термин «мишень», как применяют в настоящем документе, относится к объекту (т.е. к пациенту, человеку или животному), подлежащему лечению гипертермией или онкотермией.The term “target,” as used herein, refers to an object (ie, a patient, person, or animal) to be treated with hyperthermia or oncothermia.

Термин «целевая область» относится к части тела мишени, которая расположена между электродами и которая содержит злокачественную, пораженную или болезненную область или ткань или клетки.The term “target region” refers to a part of the body of the target that is located between the electrodes and which contains a malignant, affected, or painful region or tissue or cells.

Термин «целевая ткань» относится к злокачественной, пораженной или болезненной ткани или клеткам.The term “target tissue” refers to malignant, diseased or diseased tissue or cells.

Модуляция нацелена на прилегающие контакты («социальные сигналы») клетки. Злокачественные клетки действуют автономно, поскольку их контакты нарушены вследствие их временно-фрактальной флуктуации. В отличие от этого здоровые клетки имеют такие соединения, они действуют совместно и подвергаются строгой регуляции временно-фрактальным образом. Предложенная модуляция сигнала является очень сложной. После получения сигнала необходима демодуляция (извлечение информации, отделение носителя). Простейший способ состоит в использовании пары амплитудной модуляции-демодуляции, поскольку модуляция представляет собой только изменение «силы» сигнала посредством информации, которую нужно перенести, и демодуляция представляет собой простую очистку посредством отсечения симметричного сигнала (см. фиг.14).Modulation is aimed at adjacent contacts (“social signals”) of the cell. Malignant cells act autonomously, since their contacts are broken due to their temporal-fractal fluctuation. In contrast, healthy cells have such compounds, they act together and undergo strict regulation in a temporally fractal manner. The proposed modulation of the signal is very complex. After receiving the signal, demodulation is required (information extraction, media separation). The simplest method is to use a pair of amplitude modulation-demodulation, since the modulation is only a change in the "strength" of the signal through the information that needs to be transferred, and demodulation is a simple cleaning by cutting off the symmetric signal (see Fig. 14).

Когда от приемника получают нелинейный сигнал, для демодулирующей очистки нужна асимметрия. Подход одного решения проблемы демодуляции состоит в стохастическом резонансе. В настоящей заявке показано, что амплитудно-модулированный сигнал может проявлять стохастический резонанс.When a non-linear signal is received from the receiver, asymmetry is needed for demodulating cleaning. The approach of one solution to the demodulation problem is stochastic resonance. This application has shown that an amplitude modulated signal can exhibit stochastic resonance.

В заключение каждая маленькая амплитудная модуляция несущих частот (если модуляция выбрана из частоты стохастического резонанса) может вызывать определенный резонансный эффект в каждом марковском случае с двумя состояниями (например, ферментативный процесс, потенциалозависимые ионные каналы и т.д.). Вследствие очень большого числа таких возможных реакций в живом организме эти микроскопические эффекты ведут к макроскопическим результатам.In conclusion, each small amplitude modulation of the carrier frequencies (if the modulation is selected from the stochastic resonance frequency) can cause a certain resonant effect in each Markov case with two states (for example, an enzymatic process, voltage-dependent ion channels, etc.). Due to the very large number of such possible reactions in a living organism, these microscopic effects lead to macroscopic results.

Применение порога чувствительности может служить в качестве простого объяснения эффекта, похожего на демодуляцию, опосредованного стохастическими процессами. Белый шум (некоррелированный, нормальное распределение вокруг нулевого уровня) не показывает какого-либо регулярного паттерна (шаблона) (см. фиг.15). Добавление (модуляция) детерминированного сигнала с низкой или высокой частотой, но с низкой амплитудой, видимо, не меняет характер шума (см. фиг.16). Однако если имеет место порог чувствительности, отсекающий основную часть амплитуды волны и отражающий только высокие надпороговые амплитуды, то амплитудная модуляция (или простое суммирование) становится доступной для наблюдений, и детерминированный сигнал можно восстановить выше порогового уровня (см. фиг.17). Пороговое отсечение не является настоящей модуляцией, но оно ведет к аналогичному эффекту. Существует минимум, начиная с которого надпороговый сигнал становится распознаваемым, и другой уровень, на котором порог настолько низок, что практически весь шум может пройти неотфильтрованным, и максимум между этими двумя уровнями. Порог с фиксированной амплитудой шума можно менять, но похоже, что на практике в живых объектах этот порог фиксирован. В этом случае амплитуду можно повысить до достижения порога на соответствующем уровне. Конечно, таким способом можно распознать смесь детерминированных волн (см. фиг.17A и фиг.17B).The use of a sensitivity threshold can serve as a simple explanation of an effect similar to demodulation mediated by stochastic processes. White noise (uncorrelated, normal distribution around the zero level) does not show any regular pattern (pattern) (see Fig. 15). Adding (modulating) a deterministic signal with a low or high frequency, but with a low amplitude, apparently does not change the nature of the noise (see Fig. 16). However, if there is a sensitivity threshold that cuts off the main part of the wave amplitude and reflects only high above-threshold amplitudes, then amplitude modulation (or simple summation) becomes available for observation, and the deterministic signal can be restored above the threshold level (see Fig. 17). Threshold clipping is not a true modulation, but it leads to a similar effect. There is a minimum starting at which the above-threshold signal becomes recognizable, and another level at which the threshold is so low that almost all noise can go unfiltered, and a maximum between these two levels. The threshold with a fixed noise amplitude can be changed, but it seems that in practice in living objects this threshold is fixed. In this case, the amplitude can be increased until a threshold is reached at an appropriate level. Of course, in this way, a mixture of deterministic waves can be recognized (see FIG. 17A and FIG. 17B).

Можно показать, что имеет место действие переменного поля на активность ферментов и передачу сигналов. В клинических исследованиях показано, что электрическое поле переменного тока может ингибировать распространение метастазов солидной опухоли легкого. Также можно напрямую применять ток низкой частоты без необходимости какой-либо демодуляции. Успех применения переменного тока не оказывает влияния на подход модуляции-демодуляции, поскольку применение несущей частоты служит для нацеливания на выбранную структуру (глубоко расположенная ткань, мембранные эффекты и т.д.). Существуют различные точки зрения на модуляцию-демодуляцию.It can be shown that there is an ac field effect on enzyme activity and signal transmission. In clinical studies, it has been shown that an AC electric field can inhibit the spread of metastases of a solid lung tumor. It is also possible to directly apply a low frequency current without the need for any demodulation. The success of the use of alternating current does not affect the modulation-demodulation approach, since the use of the carrier frequency serves to target the selected structure (deep tissue, membrane effects, etc.). There are various points of view on modulation-demodulation.

В РЧ-устройстве для гипертермии по настоящему изобретению используют конденсаторную связь, индуктивную связь или связь по излучению и, предпочтительно, конденсаторную связь и переменный ток и радиочастотные (РЧ) волны.The hyperthermia RF device of the present invention uses a capacitor coupling, an inductive coupling or radiation coupling, and preferably a capacitor coupling and alternating current and radio frequency (RF) waves.

Более подробно, настоящее изобретение относится к радиочастотному устройству для гипертермии, которое модулирует радиочастотный (РЧ) сигнал источника (8), направленный на локализованную целевую область (17), и, следовательно, повышает избирательность лечения гипертермией локализованного целевого участка. Предпочтительно РЧ-сигнал (8) имеет свободную промышленную частоту, такую как 13,56 МГц, или удвоенную или утроенную частоты 13,56 МГц. Первую модуляцию сигнала (8) выполняют посредством модулятора (9), который принимает модулирующий сигнал (12) от генератора модулирующего сигнала (13) и сигнал источника (8) от генератора сигнала (1) и превращает эти сигналы в модулированный сигнал (10), который затем усиливают посредством усилителя (2) и доставляют в виде усиленного и модифицированного сигнала в целевую область (17). Предпочтительно модуляция представляет собой амплитудную модуляцию, чтобы вызвать демодуляцию стохастическим резонансом, как описано выше. Модуляцию также можно осуществить посредством импульсов, когда длину и временное разделение сигнала модулируют посредством заданного шума (предпочтительно «окрашенного» шума). Усиленный и модулированный сигнал, вместе с отраженным сигналом от целевой области (17), направляют посредством датчика (3) в качестве обратной связи от первого сигнала, направленного в целевую область. Этот сигнал обратной связи (5) направляют на усилитель обратной связи (6), если сигнал обратной связи не обладает достаточной мощностью и требует усиления. Затем усиленный сигнал обратной связи (7) может, предпочтительно посредством дополнительного модулированного сигнала (12), модифицировать сигнал источника (8), испускаемый источником сигнала (1) для генерации модифицированного мишенью сигнала (4). Также усиленный сигнал обратной связи (7) может обеспечить корректировку обратной связи для модулирующего сигнала, предоставленного генератором модулирующего сигнала (13), на умножителе (11), чтобы предоставить дополнительный модулированный сигнал (12) модулятору (9) для генерации модифицированного мишенью сигнала (4).In more detail, the present invention relates to a radio-frequency device for hyperthermia, which modulates the radio frequency (RF) signal of the source (8) directed to the localized target region (17), and, therefore, increases the selectivity of hyperthermia treatment of the localized target region. Preferably, the RF signal (8) has a free industrial frequency, such as 13.56 MHz, or a doubled or tripled frequency of 13.56 MHz. The first modulation of the signal (8) is performed by a modulator (9), which receives the modulating signal (12) from the modulating signal generator (13) and the source signal (8) from the signal generator (1) and converts these signals into a modulated signal (10), which is then amplified by an amplifier (2) and delivered as an amplified and modified signal to the target region (17). Preferably, the modulation is amplitude modulation to cause demodulation by stochastic resonance, as described above. Modulation can also be done by pulses, when the length and time division of the signal are modulated by a predetermined noise (preferably “colored” noise). The amplified and modulated signal, together with the reflected signal from the target area (17), is sent by the sensor (3) as feedback from the first signal directed to the target area. This feedback signal (5) is sent to the feedback amplifier (6) if the feedback signal does not have sufficient power and requires amplification. Then, the amplified feedback signal (7) can, preferably by means of an additional modulated signal (12), modify the source signal (8) emitted by the signal source (1) to generate the target-modified signal (4). Also, the amplified feedback signal (7) can provide feedback adjustment for the modulating signal provided by the modulating signal generator (13) on the multiplier (11) to provide an additional modulated signal (12) to the modulator (9) for generating the target modified signal (4 )

Источником модулирующего сигнала (13) предпочтительно является генератор частоты розового шума (шум 1/f). Розовый шум имеет фрактальные флуктуации (временной интервал) и обладает эффективностью в широких пределах для воздействия на динамические процессы в заданной целевой ткани/клетке. Предпочтительно это используют для амплитудной модуляции.The modulating signal source (13) is preferably a pink noise frequency generator (1 / f noise). Pink noise has fractal fluctuations (time interval) and is widely effective for influencing dynamic processes in a given target tissue / cell. Preferably, this is used for amplitude modulation.

Модулирующий сигнал (12) модулирует сигнал источника (8) для создания модулированного сигнала (10) посредством амплитудной модуляции, частотной модуляции или фазовой модуляции. Предпочтительно сигнал модулируют посредством амплитудной модуляции, как описано выше.A modulating signal (12) modulates the source signal (8) to create a modulated signal (10) by amplitude modulation, frequency modulation, or phase modulation. Preferably, the signal is modulated by amplitude modulation, as described above.

В предложенном устройстве по настоящему изобретению датчик (3) используют для определения сигнала обратной связи (5) от целевой области (17) и эту информацию используют для корректировки амплитуды для оптимизированного процесса модуляции/демодуляции, частотного спектра (предпочтительно розового шума) модулирующего сигнала (12) и модулируют несущую частоту (8), испускаемую источником сигнала (1) через петлю обратной связи. Датчик (3) определяет коэффициент стоячей волны (КСВ). Этот коэффициент измеряет правильное соответствие РЧ-энергии, которое представляет собой коэффициент между суммой и разностью напряжений переданного и отраженного сигналовIn the proposed device of the present invention, the sensor (3) is used to determine the feedback signal (5) from the target area (17) and this information is used to adjust the amplitude for the optimized modulation / demodulation process, frequency spectrum (preferably pink noise) of the modulating signal (12 ) and modulate the carrier frequency (8) emitted by the signal source (1) through the feedback loop. The sensor (3) determines the standing wave coefficient (SWR). This coefficient measures the correct correspondence of RF energy, which is the coefficient between the sum and the voltage difference of the transmitted and reflected signals

Figure 00000001
Figure 00000001

Датчик обратной связи (3) можно разместить перед целевой тканью (17), как показано на фиг.6, или после целевой ткани (17), как показано на фиг.7. Например, как показано на фиг.6, датчик (3) расположен между усилителем (2) и мишенью (17), или, как показано на фиг.7, датчик (3) расположен между мишенью (17) и усилителем обратной связи (6). Однако модуляция сигнала должна происходить перед целевой тканью (17).The feedback sensor (3) can be placed in front of the target tissue (17), as shown in Fig.6, or after the target tissue (17), as shown in Fig.7. For example, as shown in Fig.6, the sensor (3) is located between the amplifier (2) and the target (17), or, as shown in Fig.7, the sensor (3) is located between the target (17) and the feedback amplifier (6 ) However, signal modulation must occur in front of the target tissue (17).

Блок проверки сигнала (датчик мощность/ток) (14), устройство сравнения со стандартным сигналом (Pa(t)) (15) и стандартный сигнал (Pa(t)) (16) представляют собой необязательные дополнения к предложенному устройству, которые могут служить для точной настройки обратной связи и модуляции.Signal check block (power / current sensor) (14), comparing the device with the standard signals (P a (t)) (15) and the standard signal is (P a (t)) (16) are optional additions to the proposed device, which can be used to fine-tune feedback and modulation.

Маятниковая теория ЧеломеяChelomei's pendulum theory

В настоящем изобретении используют маятниковую теорию Челомея для модуляции сигнала источника (10). Эту теорию можно описать следующим образом:The present invention uses the Chelomei pendulum theory to modulate the source signal (10). This theory can be described as follows:

Начальная точка в нелинейном дифференциальном уравненииStarting point in a nonlinear differential equation

Figure 00000002
Figure 00000002

где L представляет собой линейный интегродифференциальный оператор.where L is a linear integro-differential operator.

Для функций F и f применяют следующие условия:For functions F and f, the following conditions apply:

- во времени F меняется медленно относительно f,- in time F changes slowly relative to f,

- F и f можно нормализовать, и норма для f меньше относительно нормы для F,- F and f can be normalized, and the norm for f is less than the norm for F,

- f представляет собой квазипериодическую функцию t,- f is a quasiperiodic function t,

- среднее значение f относительно t равно нулю.- the average value of f with respect to t is zero.

Среднее значение получают посредством ограничения сверху. Так что решение уравнения (1) вThe average value is obtained by the upper limit. So the solution of equation (1) in

Figure 00000003
Figure 00000003

получают посредством удовлетворения условиюobtained by satisfying the condition

Figure 00000004
Figure 00000004

Затем, предполагая, что значение ξ меньше (а именно разложение в ряд можно закончить на втором члене), уравнение (1) можно записать в формеThen, assuming that the value of ξ is less (namely, expansion in a series can be completed on the second term), equation (1) can be written in the form

Figure 00000005
Figure 00000005

Усредняя уравнение по периоду быстро меняющегося возбуждающего члена, среднее значение получают посредством решения уравненияAveraging the equation over the period of a rapidly changing exciting term, the average value is obtained by solving the equation

Figure 00000006
Figure 00000006

В настоящем документе полагают, что F меняется медленно во времени. Следовательно, ее среднее равно ей самой.It is believed herein that F changes slowly over time. Therefore, her average is equal to herself.

Это уравнение можно решить, если известна функция времени ξ(t). Из предположения о том, что

Figure 00000007
, следует, что только члены
Figure 00000008
уравнения могут давать -ξ. Таким образом, из (4) следует уравнениеThis equation can be solved if the time function ξ (t) is known. From the assumption that
Figure 00000007
, it follows that only members
Figure 00000008
equations can give -ξ. Thus, from (4) follows the equation

Figure 00000009
Figure 00000009

Это представляет собой линейное дифференциальное уравнение по ξ. Если предположить, что в этом уравнении X представляет собой константу, которая меняется медленно со временем, то, таким образом, X будет являться параметром решения. Если f имеет характер синусоиды, это даетThis is a linear differential equation with respect to ξ. If we assume that in this equation X is a constant that changes slowly with time, then X will thus be a solution parameter. If f is sinusoidal, this gives

Figure 00000010
Figure 00000010

Поскольку интерес представляет устойчивое решение, то рассматривают сложные функции времени в уравнении (6).Since a stable solution is of interest, complex functions of time are considered in equation (6).

Figure 00000011
Figure 00000011

Решением уравнения являетсяThe solution to the equation is

Figure 00000012
Figure 00000012

Подставляя это в уравнение (5), усредненным решением является дифференциальное уравнениеSubstituting this into equation (5), the averaged solution is the differential equation

Figure 00000013
,
Figure 00000013
,

из которого можно заключить, что член, быстро меняющийся во времени, может изменить решение уравнения. Если он не имеет характер синусоиды, но периодичен, то уравнение (8) нужно решить для каждой компоненты. В этом случае (10) выглядит следующим образом:from which we can conclude that a term rapidly changing in time can change the solution of the equation. If it does not have the character of a sinusoid, but is periodic, then equation (8) must be solved for each component. In this case (10) is as follows:

Figure 00000014
Figure 00000014

Способ можно аналогично использовать для стохастических процессов, применяя преобразование Фурье. Приведенное выше соотношение можно преобразовать в эквивалентную форму для того, чтобы обобщить его для произвольных сигналовThe method can be similarly used for stochastic processes using the Fourier transform. The above relation can be converted into an equivalent form in order to generalize it to arbitrary signals

Figure 00000015
Figure 00000015

Из этого произвольные сигналы дают:From this, arbitrary signals give:

Figure 00000016
Figure 00000016

В частности, если высокочастотное возбуждение представляет собой розовый шум, а именно если

Figure 00000017
то получаютIn particular, if the high-frequency excitation is pink noise, namely if
Figure 00000017
they get

Figure 00000018
Figure 00000018

где Ω* больше угловой частоты другого возбуждающего члена.where Ω * is greater than the angular frequency of another exciting term.

Применение этого способа к гипертермииApplication of this method to hyperthermia

В соответствии с описанным выше заключением способ можно применять, если быстро изменяющийся возбуждающий член зависит от решения уравнения. Чтобы применить это к гипертермии, нужны следующие слагаемые: одно первое гармоническое возбуждение, которое не должно зависеть от решения уравнения (строго определенный источник), и одна или несколько высокочастотных гармоник. Однако наложение двух источников следует подчинить, например, емкостному контролю. Таким образом, показана применимость способа Капицы, f зависит от медленно меняющегося решения уравнения. На следующей фигуре показан такой случай, амплитудная модуляция высокочастотной гармоники. Таким образом, быстро меняющийся возбуждающий член зависит от решения.In accordance with the above conclusion, the method can be applied if the rapidly changing exciting term depends on the solution of the equation. To apply this to hyperthermia, the following terms are needed: one first harmonic excitation, which should not depend on the solution of the equation (a strictly defined source), and one or more high-frequency harmonics. However, the superposition of two sources should be subordinated, for example, to capacitive control. Thus, the applicability of the Kapitsa method is shown, f depends on a slowly changing solution of the equation. The following figure shows such a case, amplitude modulation of high-frequency harmonic. Thus, a rapidly changing exciting term depends on the decision.

Подробный анализ простого случаяDetailed case analysis

Рассмотренный случай можно применить к поляризации смещения. Если это эффект первого порядка, тоThe case considered can be applied to the polarization of the bias. If this is a first order effect, then

Figure 00000019
Figure 00000019

и если дифференциальный оператор выбирают для затухающего колебания:and if the differential operator is chosen for the damped oscillation:

Figure 00000020
Figure 00000020

Строго определенный источник не должен зависеть от X, следовательно,A strictly defined source should not depend on X, therefore,

Figure 00000021
Figure 00000021

Тогда уравнение выглядит следующим образом:Then the equation is as follows:

Решением уравнения для установившейся амплитуды является:The solution to the equation for the steady-state amplitude is:

Figure 00000023
Figure 00000023

Тогда как для фазового сдвига:Whereas for the phase shift:

Figure 00000024
Figure 00000024

Если X представляет собой поляризацию и F0 представляет собой напряженность электрического поля, то диэлектрическая восприимчивость равнаIf X represents the polarization and F 0 represents the electric field, then the dielectric susceptibility is

Figure 00000025
Figure 00000025

Поскольку Ω представляет собой угловую частоту первого гармонического возбуждения, фокус на Ω. Таким образом, можно оказывать влияние на восприимчивость и диэлектрическую проницаемость, поскольку второй член в знаменателе регулирует резонансную частоту. Восприимчивость можно значительно модифицировать вокруг резонанса ω≈ω0, который также справедлив для его знака.Since Ω is the angular frequency of the first harmonic excitation, focus on Ω. Thus, the susceptibility and permittivity can be influenced, since the second term in the denominator controls the resonant frequency. The susceptibility can be significantly modified around the resonance ω≈ω 0 , which is also valid for its sign.

Дополнительное обобщениеAdditional generalization

С помощью этого можно рассмотреть ориентационную поляризацию. Начиная с нелинейного дифференциального уравнения,Using this, one can consider orientational polarization. Starting with a nonlinear differential equation,

Figure 00000026
Figure 00000026

где L и G представляют собой линейные интегродифференциальные операторы. К функциям F и f следует применять описанные выше ограничения. Предполагается, что для оператора G существует обратный оператор и его обозначают как G-1. Вместо (23) можно рассмотреть следующее уравнение:where L and G are linear integro-differential operators. The functions F and f should be subject to the above limitations. It is assumed that for the operator G there is an inverse operator and it is denoted as G -1 . Instead of (23), we can consider the following equation:

Figure 00000027
Figure 00000027

Тогда решение будет иметь формуThen the decision will take the form

Figure 00000028
Figure 00000028

таким образом удовлетворяя условиюthus satisfying the condition

Figure 00000029
Figure 00000029

УравнениеThe equation

Figure 00000030
Figure 00000030

обозначает быстро меняющуюся часть, где предполагается, что dF/dx≈0.denotes the rapidly changing part where it is assumed that dF / dx≈0.

При возвращении к исходному уравнениюWhen returning to the original equation

Figure 00000031
Figure 00000031

возбуждениеexcitation

Figure 00000032
Figure 00000032

будет гармоническим. Следовательно, можно перейти к сложным функциям времениwill be harmonious. Consequently, we can move on to the complex functions of time.

Figure 00000033
Figure 00000033

где следует принимать во внимание, что X меняется во времени медленно в f0(X). Решение должно быть найдено в формеwhere it should be taken into account that X changes in time slowly at f 0 (X). A solution must be found in the form

Figure 00000034
Figure 00000034

Тогда комплексная амплитуда будет выглядеть следующим образом:Then the complex amplitude will look like this:

Figure 00000035
Figure 00000035

Далее усредненную функцию времени получают при решении уравнения:Next, the averaged time function is obtained by solving the equation:

Figure 00000036
Figure 00000036

Результаты можно обобщить для произвольной функции времени. Сначала приведенное выше отношение перегруппировывают в эквивалентную форму и обобщают для случая линейного спектра.The results can be generalized to an arbitrary function of time. First, the above relation is rearranged into an equivalent form and generalized to the case of a linear spectrum.

Figure 00000037
Figure 00000037

Для этого произвольного сигнала получают:For this arbitrary signal receive:

Figure 00000038
Figure 00000038

В частности, если высокочастотное возбуждение происходит посредством розового шума, а именно

Figure 00000039
, то получаютIn particular, if the high-frequency excitation occurs through pink noise, namely
Figure 00000039
then get

Figure 00000040
Figure 00000040

где Ω* больше, чем угловая частота другого возбуждающего члена. Если X является линейным в f0(X) в уравнении (30), то приведенное выше уравнение принимает формуwhere Ω * is greater than the angular frequency of another exciting term. If X is linear in f 0 (X) in equation (30), then the above equation takes the form

Figure 00000041
Figure 00000041

Если угловая частота ω имеет большое значение, то можно использовать высокочастотную аппроксимацию. Если возбуждение гармонично со сложной функцией времениIf the angular frequency ω is of great importance, then a high-frequency approximation can be used. If the excitation is harmonious with a complex function of time

Figure 00000042
Figure 00000042

то комплексная амплитуда будет выглядеть следующим образом:then the complex amplitude will look like this:

Figure 00000043
Figure 00000043

Все еще остается открытым вопрос о том, как получить рассмотренное выше уравнение Капицы. Способ для этого показан на фиг.23. Как можно видеть на фиг.23, на практике можно говорить о положительной обратной связи, где сигнал обратной связи подвергают высокочастотной полной модуляции.The question of how to get the Kapitsa equation considered above still remains open. A method for this is shown in FIG. As can be seen in FIG. 23, in practice one can speak of positive feedback, where the feedback signal is subjected to high-frequency full modulation.

Ориентационная поляризация по ДебаюOrientation Debye Polarization

Если эффект первого порядка, а именноIf the effect is first order, namely

Figure 00000044
Figure 00000044

и если дифференциальный оператор затухающего колебания выбран следующим образом:and if the differential operator of the damped oscillation is selected as follows:

Figure 00000045
Figure 00000045

если отсутствует высокочастотное возбуждение, тоif there is no high-frequency excitation, then

Figure 00000046
Figure 00000046

И относительная проницаемость равнаAnd relative permeability is equal

Figure 00000047
Figure 00000047

что соответствует поляризации по Дебаю. В случае низких частот можно видеть, чтоwhich corresponds to the Debye polarization. In the case of low frequencies, we can see that

Figure 00000048
Figure 00000048

тогда как для высоких частот применяютwhereas for high frequencies apply

Figure 00000049
Figure 00000049

В случае поляризации по Дебаю должно быть выполнено условиеIn the case of Debye polarization, the condition

Figure 00000050
Figure 00000050

Если имеет место высокочастотное возбуждение, то комплексная амплитуда будетIf high-frequency excitation takes place, then the complex amplitude will be

Figure 00000051
Figure 00000051

Тогда проницаемость равнаThen the permeability is equal

Figure 00000052
Figure 00000052

В случае низких частот можно видеть, чтоIn the case of low frequencies, we can see that

Figure 00000053
Figure 00000053

в случае высоких частот проницаемость принимают равнойin the case of high frequencies, the permeability is taken equal

Figure 00000054
Figure 00000054

В теории возможно, что эта высокочастотная проницаемость имеет отрицательное значение. Как следствие, будет происходить выталкивание силовых линий. Этот принцип можно использовать для левитации. А именно, выбирая знак и амплитуду для K, можно оказывать влияние на проницаемость. Когда рассматривают высокочастотную аппроксимацию, получаютIn theory, it is possible that this high-frequency permeability has a negative value. As a result, force lines will be pushed out. This principle can be used for levitation. Namely, by choosing the sign and amplitude for K, it is possible to influence the permeability. When considering the high-frequency approximation, get

Figure 00000055
Figure 00000055

В настоящем документе знак не зависит от знака производного.In this document, the mark is independent of the mark of the derivative.

Быстро меняющееся возбуждение в зависимости от скоростиRapidly changing excitation depending on speed

Рассмотрим нелинейное дифференциальное уравнениеConsider a nonlinear differential equation

Figure 00000056
Figure 00000056

где L и G представляют собой линейные интегродифференциальные операторы. Описанные выше ограничения сохраняют применимость к функциям F и f. Предполагается, что для оператора G обратный оператор существует и обозначен G-1. Вместо (23) можно исследовать следующее уравнение:where L and G are linear integro-differential operators. The restrictions described above remain applicable to the functions F and f. It is assumed that for the operator G the inverse operator exists and is denoted by G -1 . Instead of (23), we can study the following equation:

Figure 00000057
Figure 00000057

Решение уравнения в формеSolving an equation in the form

Figure 00000058
Figure 00000058

будет найдено, когда будет удовлетворено условиеwill be found when the condition is satisfied

Figure 00000059
Figure 00000059

Быстро меняющуюся часть обозначает уравнениеThe rapidly changing part denotes the equation

Figure 00000060
Figure 00000060

где предполагается, что dF/dx≈0. Теперь, возвращаясь к исходному уравнениюwhere it is assumed that dF / dx≈0. Now, back to the original equation

Figure 00000061
Figure 00000061

возбуждениеexcitation

Figure 00000062
Figure 00000062

будет гармоническим. Следовательно, можно перейти к сложным функциям времениwill be harmonious. Consequently, we can move on to the complex functions of time.

Figure 00000063
Figure 00000063

где следует принимать во внимание, что dX/dt меняется медленно со временем в

Figure 00000064
. Решение будет найдено для формыwhere it should be taken into account that dX / dt changes slowly with time in
Figure 00000064
. A solution will be found for the form

Figure 00000065
Figure 00000065

Тогда комплексная амплитуда будет иметь следующий вид:Then the complex amplitude will have the following form:

Figure 00000066
Figure 00000066

Комплексная амплитуда скорости равнаThe complex amplitude of the velocity is

Figure 00000067
Figure 00000067

Теперь усредненная функция времени следует из решения уравненияNow the averaged function of time follows from the solution of the equation

Figure 00000068
Figure 00000068

Если dX/dt является линейной в f0(dX/dt), то приведенное выше уравнение принимает формуIf dX / dt is linear in f 0 (dX / dt), then the above equation takes the form

Figure 00000069
Figure 00000069

Если угловая частота ω имеет высокое значение, то можно использовать высокочастотную аппроксимацию. Если возбуждение является гармоническим с комплексной функцией времениIf the angular frequency ω is high, then a high-frequency approximation can be used. If the excitation is harmonic with a complex function of time

Figure 00000070
Figure 00000070

то комплексная амплитуда будет иметь следующий вид:then the complex amplitude will have the following form:

Figure 00000071
Figure 00000071

Проницаемость для дебаевского случая будет иметь видThe permeability for the Debye case will have the form

Figure 00000072
Figure 00000072

В случае низких частот можно видеть:In the case of low frequencies you can see:

Figure 00000073
Figure 00000073

В случае высоких частот можно видеть:In the case of high frequencies, you can see:

Figure 00000074
Figure 00000074

Следовательно, применяя такой контроль, можно устранить высокочастотное емкостное шунтирование.Therefore, by applying this control, high-frequency capacitive bypass can be eliminated.

Быстро меняющееся возбуждение зависит от ускоренияRapidly changing excitation depends on acceleration

Это может произойти, например, если масса колеблется с высокой частотой. Классически этот способ можно использовать, если рассматривают колебательный эффект вакуума. Исходной точкой будет дифференциальное уравнение:This can happen, for example, if the mass oscillates at a high frequency. Classically, this method can be used if the oscillatory effect of vacuum is considered. The starting point will be the differential equation:

Figure 00000075
Figure 00000075

Описанные выше ограничения сохраняют применимость к функциям F и f. Предполагается, что для оператора G обратный оператор существует и обозначен G-1. Вместо (20) исследуют следующее уравнение:The restrictions described above remain applicable to the functions F and f. It is assumed that for the operator G the inverse operator exists and is denoted by G -1 . Instead of (20), the following equation is investigated:

Figure 00000076
Figure 00000076

Решение этого уравнения будет найдено в форме (2) посредством точного определения требования (3). Тогда решение будет иметь формуA solution to this equation will be found in form (2) by precisely defining requirement (3). Then the decision will take the form

Figure 00000077
Figure 00000077

таким образом удовлетворяя условиюthus satisfying the condition

Figure 00000078
Figure 00000078

Для быстро меняющейся части уравнение имеет видFor a rapidly changing part, the equation has the form

Figure 00000079
Figure 00000079

где предполагается, что dF/dx≈0. Теперь, возвращаясь к исходному уравнениюwhere it is assumed that dF / dx≈0. Now, back to the original equation

Figure 00000080
Figure 00000080

возбуждениеexcitation

Figure 00000081
Figure 00000081

должно быть гармоническим. Следовательно, можно перейти к комплексным функциям времени в видеshould be harmonious. Therefore, we can pass to the complex functions of time in the form

Figure 00000082
Figure 00000082

где учтено, что

Figure 00000083
меняется медленно со временем в
Figure 00000084
. Решение должно быть найдено в формеwhere it is taken into account that
Figure 00000083
changes slowly over time in
Figure 00000084
. A solution must be found in the form

Figure 00000085
Figure 00000085

Затем комплексная амплитуда будет иметь следующий вид:Then the complex amplitude will have the following form:

Figure 00000086
Figure 00000086

Комплексная амплитуда скорости имеет видThe complex amplitude of the velocity has the form

Figure 00000087
Figure 00000087

Теперь усредненная функция времени вытекает из решения уравненияNow the averaged function of time follows from the solution of the equation

Figure 00000088
Figure 00000088

Если

Figure 00000089
является линейным в
Figure 00000090
, то приведенное выше уравнение принимает формуIf
Figure 00000089
is linear in
Figure 00000090
, then the above equation takes the form

Figure 00000091
Figure 00000091

Если угловая частота ω имеет высокое значение, то можно использовать высокочастотную аппроксимацию. Если возбуждение является гармоническим с комплексной функцией времениIf the angular frequency ω is high, then a high-frequency approximation can be used. If the excitation is harmonic with a complex function of time

Figure 00000092
Figure 00000092

то комплексная амплитуда будет иметь следующий вид:then the complex amplitude will have the following form:

Figure 00000093
Figure 00000093

Тогда проницаемость для дебаевского случая составитThen the permeability for the Debye case will be

Figure 00000094
Figure 00000094

В случае низких частот можно видеть:In the case of low frequencies you can see:

Figure 00000095
Figure 00000095

и в случае высоких частот:and in the case of high frequencies:

Figure 00000096
Figure 00000096

Таким образом, используя такой контроль в случае не очень высоких частот, также можно устранить емкостное шунтирование. Высокочастотный контроль также можно комбинировать. Например, возбуждение может зависеть от смещения и скорости. В механике аналогичный результат получают посредством ускорения системы координат, выполняя быстрые угловые колебания низкой амплитуды, в которых прикладывают центробежную силу и силу Кориолиса.Thus, using this control in the case of not very high frequencies, capacitive bypass can also be eliminated. High frequency control can also be combined. For example, excitation may depend on displacement and speed. In mechanics, a similar result is obtained by accelerating the coordinate system by performing fast angular oscillations of low amplitude, in which centrifugal force and Coriolis force are applied.

Обобщение способа Капицы для векторных процессовGeneralization of the Kapitsa method for vector processes

Применение гипертермии у человека, подлежащего лечению, можно моделировать посредством слоистого диэлектрического материала, где каждый слой представляет собой параллельную реостатно-конденсаторную связь. Следовательно, каждый слой является дивариантным. Таким образом, важно обобщить теорию векторных процессов. Следует изучить следующее уравнение:The use of hyperthermia in a person to be treated can be modeled by a layered dielectric material, where each layer is a parallel rheostat-capacitor coupling. Therefore, each layer is divariant. Thus, it is important to generalize the theory of vector processes. The following equation should be studied:

Figure 00000097
Figure 00000097

Если матричный оператор обратим, то приведенное выше уравнение также можно выразить в формеIf the matrix operator is invertible, then the above equation can also be expressed in the form

Figure 00000098
Figure 00000098

Если функция решения разложена на среднюю (созданную сигналом несущей частоты) и быстро меняющуюся часть (созданную высокочастотным сигналом):If the solution function is decomposed into the middle (created by the carrier frequency signal) and rapidly changing part (created by the high-frequency signal):

Figure 00000099
Figure 00000099

где следует принять допущения Капицы, описанные ранее. Следующие два уравнения для двух частей результата разложения:where the Kapitza assumptions described earlier should be made. The following two equations for the two parts of the decomposition result:

Figure 00000100
Figure 00000100

Если высокочастотный сигнал является синусоидальным:If the high frequency signal is sinusoidal:

Figure 00000101
Figure 00000101

то решение приведенного выше уравнения также является синусоидальным, а комплексную амплитуду можно вычислить из матричного уравненияthen the solution of the above equation is also sinusoidal, and the complex amplitude can be calculated from the matrix equation

Figure 00000102
Figure 00000102

Подставляя это в первое уравнение (4), получают усредненное решение для несущей частоты:Substituting this into the first equation (4), we obtain an average solution for the carrier frequency:

Figure 00000103
Figure 00000103

Если второй член с правой стороны уравнения представляет собой линейную функцию усредненного решения, именноIf the second term on the right side of the equation is a linear function of the averaged solution, namely

Figure 00000104
Figure 00000104

то предыдущее уравнение будет линейным:then the previous equation will be linear:

Figure 00000105
Figure 00000105

Если F является синусоидальной, то естьIf F is sinusoidal, i.e.

Figure 00000106
Figure 00000106

следовательно, решением (9) являетсяtherefore, solution (9) is

Figure 00000107
Figure 00000107

Если зависимость не находится в соответствии с (95), но зависит от скорости или ускорения, то решение будет иметь формуIf the dependence is not in accordance with (95), but depends on speed or acceleration, then the solution will take the form

Figure 00000108
Figure 00000108

Уравнения можно обобщить, как показано ранее, для нескольких функций высокочастотного возбуждения.The equations can be generalized, as shown earlier, for several functions of high-frequency excitation.

Подробный анализ проницаемости посредством использования способа Капицы: конденсатор с потерямиDetailed permeability analysis using the Kapitsa method: lossy capacitor

Если напряженность поля конденсатора равна E, тогда будет возникать плотность токаIf the field strength of the capacitor is E, then a current density will occur

Figure 00000109
Figure 00000109

В случае гармонического питания уравнение можно выразить в следующей форме:In the case of harmonic nutrition, the equation can be expressed in the following form:

Figure 00000110
Figure 00000110

Мощность, рассеиваемая в единице объема, равнаThe power dissipated per unit volume is

Figure 00000111
Figure 00000111

где звездочка обозначает сопряжение.where the asterisk denotes pairing.

Конденсатор ДебаяDebye Capacitor

Возьмем идеальный конденсатор и конденсатор с потерями, соединенные последовательно (см. фиг.24). Суммарная проницаемость схемы составляетTake an ideal capacitor and a lossy capacitor connected in series (see FIG. 24). The total permeability of the circuit is

Figure 00000112
Figure 00000112

Ее можно перегруппировать следующим образом:It can be rearranged as follows:

Figure 00000113
Figure 00000113

Легко показать, что приведенная выше форма идентична форме, приведенной ранее:It is easy to show that the above form is identical to the form given earlier:

Figure 00000114
Figure 00000114

Для точного определения потерь по Дебаю следует определить комплексную проницаемость. Из уравнения (105) следуетTo accurately determine the Debye loss, complex permeability should be determined. From equation (105) it follows

Figure 00000115
Figure 00000115

Таким образомIn this way

Figure 00000116
Figure 00000116

Высокочастотное управление конденсатором с потерямиHigh frequency lossy capacitor control

Для напряженности поля конденсатора будут использовать сигнал, который пропорционален плотности тока конденсатора, но смещен по фазе. Принципиальную схему этого решения можно видеть на фиг.25.For the field strength of the capacitor, a signal will be used that is proportional to the current density of the capacitor, but shifted in phase. A schematic diagram of this solution can be seen in Fig.25.

В соответствии с предшествующим для схемы на фигуре получают дифференциальное уравнениеIn accordance with the foregoing, for the circuit in the figure, a differential equation is obtained

Figure 00000117
Figure 00000117

Из этого, как описано ранее, получаютFrom this, as described previously, receive

Figure 00000118
Figure 00000118

Если питание является гармоническим и если второй член представляет собой однородную функцию плотности тока, получают уравнение КапицыIf the power is harmonic and if the second term is a homogeneous function of the current density, the Kapitsa equation is obtained

Figure 00000119
Figure 00000119

относительная проницаемость которого равнаwhose relative permeability is

Figure 00000120
Figure 00000120

СлучаиCases

1. Управление пропорционально плотности тока. В этом случае K(ω) представляет собой вещественное число меньше единицы, поэтому получают1. Control is proportional to current density. In this case, K (ω) is a real number less than unity, so we get

Figure 00000121
Figure 00000121

1.a. Если τΩKσ>>1, Kσ<1, то1.a. If τΩKσ >> 1, Kσ <1, then

Figure 00000122
Figure 00000122

Таким образом, вещественная часть уменьшается, тогда как мнимая часть увеличивается и меняет свой знак.Thus, the material part decreases, while the imaginary part increases and changes its sign.

1.b. Если τΩKσ<<1, Kσ<<1, то1.b. If τΩKσ << 1, Kσ << 1, then

Figure 00000123
Figure 00000123

Таким образом, вещественная часть и часть с потерями будут увеличиваться.Thus, the material part and the part with losses will increase.

2. Обратно фазированное управление, пропорциональное плотности тока. В этом случае K(ω) представляет собой вещественное число меньше единицы. Из уравнения (11) получают2. Inverse phased control proportional to current density. In this case, K (ω) is a real number less than one. From equation (11) get

Figure 00000124
Figure 00000124

2.a. Если τΩKσ>>1, Kσ<1, то2.a. If τΩKσ >> 1, Kσ <1, then

Figure 00000125
Figure 00000125

Таким образом, вещественная часть уменьшается, тогда как мнимая часть увеличивается.Thus, the material part decreases, while the imaginary part increases.

2.b. Если τΩKσ<<1, Kσ<1, то2.b. If τΩKσ << 1, Kσ <1, then

Figure 00000126
Figure 00000126

Таким образом, вещественная часть (в значительной степени) и часть с потерями будут увеличиваться.Thus, the material part (to a large extent) and the part with losses will increase.

3. Управление, пропорциональное плотности тока, с углом опережения по фазе, равным 90°.3. Control proportional to current density, with a phase advance angle of 90 °.

В этом случае K(ω)=iK. Относительная комплексная проницаемость составитIn this case, K (ω) = iK. The relative complex permeability will be

Figure 00000127
Figure 00000127

3.a. Если Kσ<<1, то3.a. If Kσ << 1, then

Figure 00000128
Figure 00000128

В этом случае обе проницаемости снижаются.In this case, both permeabilities are reduced.

3.b. Если KστΩ>>1, то3.b. If KστΩ >> 1, then

Figure 00000129
Figure 00000129

Таким образом, обе проницаемости снижаются.Thus, both permeabilities are reduced.

4. Управление, пропорциональное плотности тока, с углом задержки по фазе, равным 90°.4. Control proportional to current density with a phase delay angle of 90 °.

В этом случае K(ω)=-iK.In this case, K (ω) = - iK.

Figure 00000130
Figure 00000130

4.a. Если Kσ<<1, то4.a. If Kσ << 1, then

Figure 00000131
Figure 00000131

Следовательно, обе проницаемости повышаются.Consequently, both permeabilities increase.

4.b. Если KστΩ>>1, то4.b. If KστΩ >> 1, then

Figure 00000132
Figure 00000132

Таким образом, обе проницаемости меняют знак и снижаются.Thus, both permeabilities change sign and decrease.

Высокочастотное управление конденсатором ДебаяHigh Frequency Debye Capacitor Control

Управление выполняют в соответствии с указанной выше фигурой, единственное отличие состоит в использовании конденсатора Дебая. Зависимость между плотностью тока и напряженностью поля конденсатора имеет следующий вид:The control is performed in accordance with the above figure, the only difference is the use of a Debye capacitor. The dependence between the current density and the field strength of the capacitor has the following form:

Figure 00000133
Figure 00000133

Если дифференциальный оператор d/dt ввести вместо iω, получится уравнение движенияIf we introduce the differential operator d / dt instead of iω, we obtain the equation of motion

Figure 00000134
Figure 00000134

где учтено присутствие высокочастотного возбуждения. Ради простоты вводят следующие операторы:where the presence of high-frequency excitation is taken into account. For the sake of simplicity, the following operators are introduced:

Figure 00000135
Figure 00000135

В случае гармонического возбуждения для быстро меняющейся части из этого получают, что комплексная амплитуда плотности тока представляет собойIn the case of harmonic excitation for a rapidly changing part, it follows from this that the complex amplitude of the current density is

Figure 00000136
Figure 00000136

Для части с несущей частотой:For a part with a carrier frequency:

Figure 00000137
Figure 00000137

Если плотность поля является гармонической и второй член в правой части уравнения представляет собой однородную линейную функцию плотности тока, тогда алгебраическое уравнениеIf the field density is harmonic and the second term on the right side of the equation is a homogeneous linear function of the current density, then the algebraic equation

Figure 00000138
Figure 00000138

из которого комплексная относительная проницаемость:from which complex relative permeability:

Figure 00000139
Figure 00000139

После выполнения преобразований получаютAfter performing the transformations receive

Figure 00000140
Figure 00000140

где ε e представляет собой исходную относительную проницаемость.where ε e represents the initial relative permeability.

СлучаиCases

1. Управление, пропорциональное плотности тока. В этом случае K(ω) представляет собой вещественное число меньше единицы. Таким образом1. Control proportional to current density. In this case, K (ω) is a real number less than one. In this way

Figure 00000141
Figure 00000141

где τν0 ε eK. Если τν=τ, тоwhere τ ν = ε 0 ε e K. If τ ν = τ, then

Figure 00000142
Figure 00000142

Из этого можно видеть, что низкочастотная проницаемость остается неизмененной, высокочастотная проницаемость сходится к нулю, мнимая часть имеет отрицательное значение иFrom this it can be seen that the low-frequency permeability remains unchanged, the high-frequency permeability converges to zero, the imaginary part has a negative value and

Figure 00000143
Figure 00000143

2. Обратно фазированное управление, пропорциональное плотности тока. В этом случае K(ω) представляет собой отрицательное вещественное число меньше единицы. Таким образом2. Inverse phased control proportional to current density. In this case, K (ω) is a negative real number less than one. In this way

Figure 00000144
Figure 00000144

где τν0 ε eK. Если τν1, тоwhere τ ν = ε 0 ε e K. If τ ν = τ 1 , then

Figure 00000145
Figure 00000145

Из этого можно видеть, что низкочастотная проницаемость остается неизмененной, высокочастотная проницаемость сходится к нулю и мнимая часть представляет собойFrom this it can be seen that the low-frequency permeability remains unchanged, the high-frequency permeability converges to zero and the imaginary part is

Figure 00000146
Figure 00000146

3. Управление, пропорциональное плотности тока, с углом опережения по фазе, равным 90°.3. Control proportional to current density, with a phase advance angle of 90 °.

Тогда K(ω)=iK и, следовательно,Then K (ω) = iK and, therefore,

Figure 00000147
Figure 00000147

Это следует из того, что конденсатор Дебая изменяется не при низкой частоте, а при высокой частоте:This follows from the fact that the Debye capacitor does not change at a low frequency, but at a high frequency:

Figure 00000148
Figure 00000148

Таким образом, проницаемость вещественной и мнимой частей снижается.Thus, the permeability of the material and imaginary parts is reduced.

4. Управление, пропорциональное плотности тока, с углом задержки по фазе, равным 90°. В этом случае K(ω)=-iK, таким образом4. Control proportional to current density with a phase delay angle of 90 °. In this case, K (ω) = - iK, thus

Figure 00000149
Figure 00000149

Это следует из того, что конденсатор Дебая изменяется не при низкой частоте, а при высокой частоте:This follows from the fact that the Debye capacitor does not change at a low frequency, but at a high frequency:

Figure 00000150
Figure 00000150

Таким образом, проницаемость вещественной и мнимой частей снижается и меняет свой знак. Возможность технической реализации исследованных случаев управления еще не описана. В принципе, реализация проста. Определяют медленно меняющийся ток конденсатора. Ток смещают по фазе посредством фазовращателя. Генерируемый таким образом сигнал трансформируют в потенциал посредством вольт-амперного преобразователя и умножают на быстро меняющийся синусоидальный сигнал. Этот сигнал суммируют с низкочастотным сигналом.Thus, the permeability of the material and imaginary parts decreases and changes its sign. The possibility of technical implementation of the investigated control cases has not yet been described. In principle, the implementation is simple. The slowly changing capacitor current is determined. The current is phase shifted by a phase shifter. The signal generated in this way is transformed into potential by means of a current-voltage converter and multiplied by a rapidly changing sinusoidal signal. This signal is summed with the low frequency signal.

Модулированный сигнал усовершенствует лечение, поскольку физиология фрактала создает специальные характеристики шума в виде «социального сигнала» в биологических объектах. Злокачественные клетки обладают автономностью (названы Вейнбергом ренегатами) и находятся в постоянной конкуренции с другими клетками за питательные вещества и условия жизни. Здоровые клетки, как правило, ведут себя коллективно, их контроль осуществляется посредством «социальных сигналов», отсутствует фактическая конкуренция, активно происходит только деление. Это обозначает, что активный ионный обмен около злокачественных клеток (в большинстве случаев) происходит более интенсивно, чем в их здоровых аналогах. Эти сигналы различаются в злокачественных и здоровых тканях. Поглощение сигнала и обратная связь сигнала зависят от свойств ткани, оптимизирующих избирательное поглощение. Наиболее важным параметром для эффективного воздействия на целевую ткань является измерение КСВ, которое точно определяет, до какой степени мишень поглощает рабочую частоту.The modulated signal improves the treatment, since the physiology of the fractal creates special characteristics of noise in the form of a “social signal” in biological objects. Malignant cells have autonomy (called Weinberg renegades) and are in constant competition with other cells for nutrients and living conditions. Healthy cells, as a rule, behave collectively, their control is carried out through "social signals", there is no actual competition, only division is active. This means that active ion exchange near malignant cells (in most cases) occurs more intensively than in their healthy counterparts. These signals differ in malignant and healthy tissues. Signal absorption and signal feedback are dependent on tissue properties that optimize selective absorption. The most important parameter for effective action on the target tissue is the SWR measurement, which accurately determines the extent to which the target absorbs the operating frequency.

Модуляция генератора розового шума увеличивает воздействие модулированного сигнала на целевую ткань, поскольку большинство физиологических эффектов обладает обменом сигналов розового шума, тогда как злокачественная ткань не обладает этим, таким образом, модуляция розового шума избирательно повреждает злокачественную ткань. Живые системы представляют собой открытые динамические структуры, осуществляющие процессы случайной стационарной стохастической самоорганизации. Процедуру самоорганизации определяют посредством пространственно-временно-фрактальной структуры, которая подобна сама себе как в пространстве, так и во времени. Специальный шум (называемый розовым шумом, временным фрактальным шумом) - в качестве характерного признака самоорганизации - представляет собой типичное и общее поведение живого биологического материала, за исключением случайно организованных опухолевых клеток. Биологическая система, основанная на циклической симметрии и имеющая бесконечное число степеней свободы, скомпонована посредством принципов самоорганизации. На этой основе разработан новый подход к живому состоянию: фрактальная физиология. В живых системах стохастические процессы существуют вместо детерминированных действий, поэтому предсказания всегда содержат случайные, непредсказуемые элементы.Modulation of the pink noise generator increases the effect of the modulated signal on the target tissue, since most physiological effects have an exchange of pink noise signals, while malignant tissue does not, so modulation of pink noise selectively damages the malignant tissue. Living systems are open dynamic structures that carry out processes of random stationary stochastic self-organization. The self-organization procedure is determined by the spatio-temporal-fractal structure, which is similar to itself both in space and in time. Special noise (called pink noise, temporary fractal noise) - as a characteristic feature of self-organization - is a typical and general behavior of living biological material, with the exception of randomly organized tumor cells. A biological system based on cyclic symmetry and having an infinite number of degrees of freedom is arranged through the principles of self-organization. On this basis, a new approach to a living state has been developed: fractal physiology. In living systems, stochastic processes exist instead of deterministic actions, so predictions always contain random, unpredictable elements.

Этот спектр мощности характеризует так называемый розовый (1/f или фликер) шум. В основном стационарный самоподобный стохастический процесс повторяет розовый шум, если его функция спектральной плотности мощности пропорциональна 1/f. Вследствие самоподобия и стационарных стохастических процессов биологических систем все они представляют собой генераторы розового шума a priori. Однако случайно структурированная опухоль не обладает таким свойством. Возбуждаемая белым шумом линейная система с бесконечным числом степеней свободы и циклической симметрией испускает розовый шум. Она работает как специальный фильтр, который создает шум 1/f из спектра некоррелированного белого шума, измеренного прежде. Опухолевая система не имеет такого фильтрования. Следовательно, для лечения злокачественных опухолей важна модуляция генератора розового шума, однако для других заболеваний (например, когда клетки организованы не случайным образом) полезным может оказаться другой спектр.This power spectrum is characterized by the so-called pink (1 / f or flicker) noise. Basically, a stationary self-similar stochastic process repeats pink noise if its power spectral density function is proportional to 1 / f. Owing to self-similarity and stationary stochastic processes of biological systems, all of them are pink noise generators a priori. However, a randomly structured tumor does not have this property. A linear system excited by white noise with an infinite number of degrees of freedom and cyclic symmetry emits pink noise. It works like a special filter that creates 1 / f noise from the spectrum of uncorrelated white noise measured before. The tumor system does not have such filtering. Therefore, for the treatment of malignant tumors, modulation of the pink noise generator is important, but for other diseases (for example, when the cells are not organized randomly), a different spectrum may be useful.

Таким образом, предложенное устройство может также работать без усилителя обратной связи (6) или без генератора модулирующего сигнала (13), такого как генератор розового шума, как показано на фиг.3 и 4. Это приведет к модуляции смешанного спектра, которую можно использовать для применений, отличающихся от лечения опухолей, таких как лечение боли, нарушений центральной нервной системы и других нарушений, где обмен биологической информацией между клетками и частями организма происходит неправильно. Утоление боли с помощью тепла уже замечено врачами древности и также может быть достигнуто посредством применения гипертермии и посредством электрического поля (эффект чрескожной электрической стимуляции нервов). Все пациенты с опухолями испытали утоление боли при лечении онкотермией с использованием предложенного устройства и сообщали о расслабленном, удобном времени воздействия, в большинстве случаев они засыпали в течение процесса воздействия длительностью один час.Thus, the proposed device can also operate without a feedback amplifier (6) or without a modulating signal generator (13), such as a pink noise generator, as shown in FIGS. 3 and 4. This will lead to modulation of the mixed spectrum, which can be used for applications other than the treatment of tumors, such as the treatment of pain, disorders of the central nervous system and other disorders where the exchange of biological information between cells and parts of the body occurs incorrectly. Pain relief through heat has already been noticed by ancient doctors and can also be achieved through the use of hyperthermia and through an electric field (the effect of percutaneous electrical stimulation of nerves). All patients with tumors experienced pain relief during treatment with oncothermia using the proposed device and reported a relaxed, convenient exposure time, in most cases they fell asleep during the exposure process lasting one hour.

В отличие от этого в обычных устройствах не использовали модуляцию. Цель обычной гипертермии заключается в достижении наивысшей возможной температуры, и для этого достаточно несущей частоты источника.In contrast, conventional devices did not use modulation. The goal of conventional hyperthermia is to achieve the highest possible temperature, and the carrier frequency of the source is sufficient for this.

Модуляция частоты сигнала источника (8) посредством сигнала обратной связи (5) имеет преимущества: дополнительная информация, полученная из обратной связи, обеспечивает прирост информации по сравнению с простым неизбирательным воздействием мощности. Эта информация делает возможным выбор и оптимизацию распределения фактической энергии, и выполнение более эффективной доставки фактической энергии в целевую ткань. Таким образом, предложенное устройство для гипертермии способно избирательно нагревать целевую ткань, которая может быть опухолевой, раковой, злокачественной, воспаленной тканью или тканью, иным образом отличающейся от нормальной или здоровой ткани. Предложенное устройство не выполняет неизбирательное нагревание области организма, содержащей целевую ткань, а также нормальной или здоровой ткани без дифференциации. Таким образом, модуляция, используемая в настоящем изобретении, повышает специфичность к целевой ткани и, таким образом, избирательную генерацию тепла внутри целевой ткани, и при этом можно избежать или значительно снизить нагревание или излишнее нагревание окружающей нормальной или здоровой ткани.Modulating the frequency of the source signal (8) by means of the feedback signal (5) has advantages: additional information obtained from the feedback provides an increase in information compared to a simple indiscriminate effect of power. This information makes it possible to select and optimize the distribution of actual energy, and more efficient delivery of actual energy to the target tissue. Thus, the proposed device for hyperthermia is able to selectively heat the target tissue, which may be a tumor, cancer, malignant, inflamed tissue or tissue that is otherwise different from normal or healthy tissue. The proposed device does not perform indiscriminate heating of the body region containing the target tissue, as well as normal or healthy tissue without differentiation. Thus, the modulation used in the present invention increases the specificity for the target tissue and, thus, the selective generation of heat within the target tissue, while avoiding or significantly reducing the heating or excessive heating of the surrounding normal or healthy tissue.

В случае лечения гипертермией опухолевой ткани с использованием обычных устройств одна мощность неизбирательно нагревает как здоровую ткань, так и опухолевую ткань и нагревает все ткани в соответствии с законом поглощения электромагнитных волн заданной частоты, мощности и, конечно же, целевого вещества. Таким образом, в классической гипертермии нагревают всю ткань, и успех зависит от различий в чувствительности здоровой ткани и опухолевой ткани к теплу, тогда как нагревание здоровой ткани вокруг опухолевой ткани способствует росту опухоли и пролиферации злокачественных клеток вследствие повышенной доставки питательных веществ в пораженную ткань вследствие усиленного кровотока. Таким образом, нежелательно нагревать здоровую ткань вблизи от желаемой и, в частности, опухолевой или злокачественной ткани.In the case of treating tumor tissue with hyperthermia using conventional devices, one power indiscriminately heats both healthy tissue and tumor tissue and heats all tissues in accordance with the law of absorption of electromagnetic waves of a given frequency, power and, of course, the target substance. Thus, in classical hyperthermia, all tissue is heated, and success depends on differences in the sensitivity of healthy tissue and tumor tissue to heat, while heating healthy tissue around the tumor tissue promotes tumor growth and proliferation of malignant cells due to increased delivery of nutrients to the affected tissue due to increased blood flow. Thus, it is undesirable to heat healthy tissue in the vicinity of the desired and, in particular, tumor or malignant tissue.

Температура представляет собой интенсивный равновесный параметр. Физиологические механизмы, в основном ток крови и ток лимфы, быстро делают его гомеостатическим (стационарное равновесие), независимо от его действия на здоровые и злокачественные клетки. Это обозначает, что эффект гипертермии, достигаемый при использовании обычных устройств для гипертермии, является избирательным только вследствие самостоятельного выбора клеток: коллективные здоровые клетки выдерживают больший стресс, чем отдельные злокачественные клетки вследствие их коллективных интерактивных механизмов и механизмов, ослабляющих стресс. В хемотермотерапии белки шапероны играют важную роль. Шапероны (белки стресса или белки теплового шока (HSP)) представляют собой очень консервативные белки, которые жизненно важны почти для всех живых клеток и расположены на их поверхностях в течение всей их продолжительности жизни, независимо от эволюционной стадии. При изменении любого типа (внешний стресс, различные патогенные процессы, заболевания и т.д.) динамическое равновесие клетки активирует их синтез. Выделение шаперонов представляет собой ответ клетки на стресс, чтобы приспособиться к новым испытаниям. Как следствие стресса, происходит появление шаперонов на всех злокачественных клетках для приспосабливания к текущему стрессу, которые, таким образом, помогают опухолевым клеткам выжить. Кроме того, белки теплового шока индуцируются всеми способами лечения онкологических заболеваний, нацеленными на устранение злокачественной опухоли, такими как обычная гипертермия, химиотерапия и лучевая терапия.Temperature is an intense equilibrium parameter. Physiological mechanisms, mainly blood flow and lymph flow, quickly make it homeostatic (stationary equilibrium), regardless of its effect on healthy and malignant cells. This means that the effect of hyperthermia, achieved with conventional hyperthermia devices, is selective only because of the independent choice of cells: healthy collective cells withstand more stress than individual malignant cells due to their collective interactive mechanisms and mechanisms that reduce stress. Chaperone proteins play an important role in chemothermotherapy. Chaperones (stress proteins or heat shock proteins (HSP)) are very conservative proteins that are vital for almost all living cells and are located on their surfaces throughout their life span, regardless of the evolutionary stage. With any type of change (external stress, various pathogenic processes, diseases, etc.), the dynamic balance of the cell activates their synthesis. Chaperone secretion is the cell’s response to stress in order to adapt to new challenges. As a result of stress, chaperones appear on all malignant cells to adapt to current stress, which thus helps the tumor cells survive. In addition, heat shock proteins are induced by all cancer treatments aimed at eliminating a malignant tumor, such as conventional hyperthermia, chemotherapy, and radiation therapy.

Показано, что даже фототерапия индуцирует синтез HSP. При адаптации к стрессу индукция или сверхэкспрессия HSP в основном обеспечивает эффективную защиту для клеток против апоптоза, но когда они расположены на внеклеточной стороне клеточной мембраны, они обладают противоположным эффектом: они представляют сигнал для иммунной системы о том, что в соответствующей клетке имеет место дефект. Кроме того, индукцию различных HSP (HSP27, HSP70, HSP90) наблюдали во множестве метастазов, и гомолог HSP90 белок GRP94 может выполнять функцию посредника образования метастазов. В основном HSP ослабляют эффект лечения гипертермией посредством повышения выживаемости опухолевой клетки. Сильная индукция может вызывать некоторый тип тепловой устойчивости опухоли и параллельно устойчивость к лекарственным средствам и к излучению. Лечение теплом также может вести к множественной устойчивости к лекарственным средствам.It has been shown that even phototherapy induces the synthesis of HSP. When adapted to stress, induction or overexpression of HSP mainly provides effective protection for cells against apoptosis, but when they are located on the extracellular side of the cell membrane, they have the opposite effect: they present a signal to the immune system that a defect occurs in the corresponding cell. In addition, the induction of various HSPs (HSP27, HSP70, HSP90) was observed in a variety of metastases, and the HSP90 homolog GRP94 protein can function as a mediator of metastasis. In general, HSPs weaken the effect of hyperthermia treatment by increasing tumor cell survival. Strong induction can cause some type of thermal stability of the tumor and, at the same time, resistance to drugs and radiation. Heat treatment can also lead to multiple drug resistance.

Меньшая устойчивость опухолевой ткани к стрессу является избирательной идеей большинства обычных системно вводимых химиотерапевтических способов лечения. Выбор не связан с химическими свойствами лекарственного средства, но вместо этого полагается в основном на химические свойства здоровых клеток и клеточную структуру злокачественной ткани.The lower resistance of the tumor tissue to stress is the selective idea of most conventional systemically administered chemotherapeutic treatments. The choice is not related to the chemical properties of the drug, but instead relies mainly on the chemical properties of healthy cells and the cellular structure of the malignant tissue.

Таким образом, настоящее изобретение проявляет важное отличие: подводимая энергия несет информацию и является избирательной по меньшей мере при синергизме с избирательными факторами целевых клеточных структур. Следовательно, при использовании предложенного устройства фокусирование энергии на целевой ткани не так важно, как в классической гипертермии, поскольку предложенное устройство обеспечивает самостоятельный выбор, т.е. некоторую форму автоматического фокусирования.Thus, the present invention shows an important difference: the input energy carries information and is selective, at least in synergy with selective factors of the target cell structures. Therefore, when using the proposed device, focusing energy on the target tissue is not as important as in classical hyperthermia, since the proposed device provides an independent choice, i.e. some form of auto focus.

Таким образом, настоящее изобретение также направлено на цепь модулирующей обратной связи, которая содержит усилитель обратной связи (6) для усиления сигнал обратной связи (5), предпочтительно, но не обязательно, множитель (11) для предоставления дополнительного модулированного сигнала (12) модулятору (9), датчик (3) для определения отраженного или переданного сигнала от целевой области (17), генератор модулирующего сигнала (13), который предпочтительно представляет собой генератор розового шума, для модуляции или дополнительной модуляции сигнала обратной связи (5) и модулятор (9) для приема модулирующего сигнала (12) от генератора модулирующего сигнала (13). Модулирующий сигнал (12) создают посредством генератора модулирующего сигнала (13) из сигнала обратной связи (5) посредством модуляции сигнала обратной связи (5).Thus, the present invention is also directed to a modulating feedback circuit that includes a feedback amplifier (6) for amplifying a feedback signal (5), preferably, but not necessarily, a multiplier (11) for providing an additional modulated signal (12) to a modulator ( 9), a sensor (3) for detecting a reflected or transmitted signal from a target area (17), a modulating signal generator (13), which is preferably a pink noise generator, for modulating or additional modulating the signal and feedback (5) and a modulator (9) for receiving a modulating signal (12) from a modulating signal generator (13). A modulating signal (12) is generated by a modulating signal generator (13) from a feedback signal (5) by modulating a feedback signal (5).

В этом отношении, настоящее изобретение также относится к использованию цепи модулирующей обратной связи, которая содержит усилитель обратной связи (6) для усиления сигнала обратной связи (5), датчик (3) для определения отраженного или переданного сигнала от мишени (17), генератор модулирующего сигнала (13) для модуляции или дополнительной модуляции сигнала обратной связи (5) и для генерации модулирующего сигнала (12) для создания радиочастотного устройства для гипертермии по любому п.п.1-8, которое можно использовать для профилактики, лечения и последующего лечения опухолей, злокачественных опухолей, метастазов, карцином, боли, мигрени и нарушений центральной нервной системы. Цепь модулирующей обратной связи может дополнительно содержать модулятор (9) для приема модулирующего сигнала (12) от генератора модулирующего сигнала (13).In this regard, the present invention also relates to the use of a modulating feedback circuit, which comprises a feedback amplifier (6) for amplifying a feedback signal (5), a sensor (3) for detecting a reflected or transmitted signal from a target (17), a modulating generator signal (13) for modulating or additional modulating the feedback signal (5) and for generating a modulating signal (12) for creating a radio-frequency device for hyperthermia according to any one of claims 1 to 8, which can be used for prevention, treatment and the following treatment of tumors, malignant tumors, metastases, carcinomas, pain, migraines and central nervous system disorders. The modulating feedback circuit may further comprise a modulator (9) for receiving a modulating signal (12) from the modulating signal generator (13).

Более того, если сигнал обратной связи (5) имеет достаточную мощность и не требует усиления, то усилитель обратной связи (6) не является обязательным, и, таким образом, настоящее изобретение относится к использованию цепи модулирующей обратной связи, которая содержит датчик (3) для определения отраженного или переданного сигнала от мишени (17), генератор модулирующего сигнала (13) для модуляции или дополнительной модуляции сигнала обратной связи (5) и для генерации модулирующего сигнала (12) для создания радиочастотного устройства для гипертермии по любому п.п.1-8, которое можно использовать для профилактики, лечения и последующего лечения опухолей, злокачественных опухолей, метастазов, карцином, боли, мигрени и нарушений центральной нервной системы. Цепь модулирующей обратной связи может дополнительно содержать модулятор (9) для приема модулирующего сигнала (12) от генератора модулирующего сигнала (13).Moreover, if the feedback signal (5) has sufficient power and does not require amplification, then the feedback amplifier (6) is not necessary, and thus, the present invention relates to the use of a modulating feedback circuit that contains a sensor (3) for determining the reflected or transmitted signal from the target (17), a modulating signal generator (13) for modulating or additionally modulating the feedback signal (5) and for generating a modulating signal (12) for creating a radio frequency device for hypertherms and according to any one of claims 1 to 8, which can be used for the prevention, treatment and subsequent treatment of tumors, malignant tumors, metastases, carcinomas, pain, migraines and central nervous system disorders. The modulating feedback circuit may further comprise a modulator (9) for receiving a modulating signal (12) from the modulating signal generator (13).

Эту цепь модулирующей обратной связи используют для создания предложенного РЧ-устройства для гипертермии, которое можно использовать для лечения и последующего лечения опухолей, болей при злокачественных опухолях, мигрени и нарушений центральной нервной системы, а также для профилактики боли, мигрени, образования злокачественных опухолей, образования опухолей и развития нарушений центральной нервной системы.This modulating feedback chain is used to create the proposed RF device for hyperthermia, which can be used for the treatment and subsequent treatment of tumors, pain in malignant tumors, migraine and central nervous system disorders, as well as for the prevention of pain, migraine, the formation of malignant tumors, education tumors and the development of disorders of the central nervous system.

Кроме того, настоящее изобретение относится к РЧ-устройству для гипертермии, которое содержит генератор модулирующего сигнала (13), который предпочтительно представляет собой генератор розового шума для модуляции сигнала (4), который подают в целевую область (17), где сигнал (4) модулируют таким образом, что повышается избирательность в отношении целевой ткани с тем, чтобы избирательно повышать температуру или нагревать целевую ткань, но не окружающую здоровую ткань, до 42°C, предпочтительно до 45°C.In addition, the present invention relates to an RF device for hyperthermia, which contains a modulating signal generator (13), which preferably is a pink noise generator for modulating the signal (4), which is supplied to the target area (17), where the signal (4) modulate in such a way that increases the selectivity for the target tissue so as to selectively raise the temperature or heat the target tissue, but not surrounding healthy tissue, up to 42 ° C, preferably up to 45 ° C.

Таким образом, настоящее изобретение также относится к использованию генератора модулирующего сигнала (13) для создания РЧ-устройства для гипертермии для лечения и последующего лечения опухолей, болей при злокачественных опухолях и расстройств центральной нервной системы.Thus, the present invention also relates to the use of a modulating signal generator (13) for creating an RF device for hyperthermia for the treatment and subsequent treatment of tumors, pain in malignant tumors and disorders of the central nervous system.

Кроме того, настоящее изобретение относится к способу лечения пораженной ткани, в частности опухолевой, раковой, злокачественной, воспаленной ткани или ткани, иным образом отличающейся от нормальной или здоровой ткани, посредством подачи модулированного сигнала (4) на пораженную ткань, где модулированный сигнал (4) способен избирательно повышать температуру или нагревать пораженную ткань, тогда как в окружающей здоровой ткани не происходит непосредственное повышение температуры или нагрев посредством подаваемых РЧ-волн.In addition, the present invention relates to a method for treating diseased tissue, in particular tumor, cancer, malignant, inflamed tissue or tissue that is otherwise different from normal or healthy tissue, by applying a modulated signal (4) to the affected tissue, where the modulated signal (4 ) is capable of selectively increasing the temperature or heating the affected tissue, while in the surrounding healthy tissue there is no direct temperature increase or heating by means of the supplied RF waves.

Модуляция частоты сигнала источника (8) генератором модулирующего сигнала (13) обладает преимуществами:The frequency modulation of the source signal (8) by the modulating signal generator (13) has the following advantages:

1. Функции обмена информацией о здоровье согласно хорошо известному факту из фрактальной физиологии динамики здоровых биологических процессов о том, что долгосрочные колебания энтропии равны во всех областях. Поглощение энергии в областях не с розовым шумом будет выше, чем в областях с розовым шумом. С другой стороны, в розовых областях передача социальных сигналов будет надежно обеспечена. Таким образом, нагревание происходит избирательно только в областях не с розовым шумом.1. The functions of exchanging information about health according to the well-known fact from the fractal physiology of the dynamics of healthy biological processes that long-term fluctuations in entropy are equal in all areas. Energy absorption in areas other than pink noise will be higher than in areas with pink noise. In the pink areas, on the other hand, social signaling will be reliably ensured. Thus, heating occurs selectively only in areas not with pink noise.

2. Модуляция увеличивает градиент электрического поля во внеклеточной жидкости, которое выстраивает большие белковые молекулы. Модуляция выполняет частотное распределение вокруг несущей частоты (13,56 МГц, см. фиг.28), которое увеличивает амплитуду (электрическое поле) в этой области. Такой порядок делает социальный сигнал доступным (индукция апоптоза) и «склеивает» делящиеся клетки в фиксированном положении (метастатический блок).2. Modulation increases the gradient of the electric field in the extracellular fluid, which builds large protein molecules. Modulation performs a frequency distribution around the carrier frequency (13.56 MHz, see FIG. 28), which increases the amplitude (electric field) in this region. This order makes the social signal available (induction of apoptosis) and “glues” dividing cells in a fixed position (metastatic block).

Как описано выше, плотность электрического тока сосредоточена во внеклеточном электролите, а также вследствие бета-дисперсии на мембране удельный коэффициент поглощения (УКП) имеет высокое значение. Перпендикулярно клеточной мембране создается неоднородное силовое поле (см. фиг.19). Это поле (E) создает диэлектрофоретическую катафоретическую силу (F) согласно формуле (A) (см. фиг.18), молекулы имеют дипольный момент p:As described above, the density of the electric current is concentrated in the extracellular electrolyte, and also due to beta dispersion on the membrane, the specific absorption coefficient (UKP) is of high value. An inhomogeneous force field is created perpendicular to the cell membrane (see Fig. 19). This field (E) creates a dielectrophoretic cataphoretic force (F) according to formula (A) (see Fig. 18), the molecules have a dipole moment p:

F=(p×grad)E F = ( p × grad) E Формула (A).Formula (A).

Катафоретические силы (хорошо ориентированные домены, димеры) таких больших молекул, как E-кадгерин, на поверхности мембраны позволяют им связываться снова (см. фиг.20), таким образом соединяя димеры друг с другом. Градиент внутри клетки ведет к ориентации бета-катенинов и других якорных белков (например, катенина p120) для соединения с актином или сетью филаментов клетки.The cataphoretic forces (well-oriented domains, dimers) of such large molecules as E-cadherin on the membrane surface allow them to bind again (see Fig. 20), thus connecting the dimers to each other. The gradient inside the cell leads to the orientation of beta-catenins and other anchor proteins (e.g., catenin p120) to connect with actin or a network of cell filaments.

Электрическое поле вызывает три эффекта (см. фиг.21):The electric field causes three effects (see Fig.21):

1) стимулирует связывание несоединенных адгеринов (снижение константы реакции диссоциации kD),1) stimulates the binding of unconnected adhesins (decrease in the dissociation reaction constant k D ),

2) повышение энергии активации (порог E0) и снижение константы реакции диссоциации kD,2) an increase in activation energy (threshold E 0 ) and a decrease in the dissociation reaction constant k D ,

3) создание силы притяжения между близко расположенными мембранами (уменьшение силы f одинарной связи).3) the creation of an attractive force between closely spaced membranes (a decrease in the force f of a single bond).

В образованных соединениях линии поля проводятся посредством кадгеринов, которые имеют чрезвычайно высокую относительную проницаемость (иногда в несколько тысяч) (см. фиг.22). В свою очередь, это создает «горячие точки» на мембране и стимулирует повреждение мембраны.In the compounds formed, the field lines are drawn by cadherins, which have an extremely high relative permeability (sometimes several thousand) (see FIG. 22). In turn, this creates “hot spots” on the membrane and stimulates membrane damage.

Эффект содействия липким соединениям непосредственно противопоставлен диссоциации, вызванной повышением температуры. Таким образом, существует ясное отличие онкотермии от классических способов лечения теплом.The effect of promoting sticky compounds is directly opposed to dissociation caused by fever. Thus, there is a clear difference between oncothermia and classical methods of heat treatment.

Что касается модуляции, модуляция может эффективно действовать на болевые рецепторы, таким образом помогая подавить боль при злокачественной опухоли (типичный эффект чрескожной электрической стимуляции нервов).Regarding modulation, modulation can act effectively on pain receptors, thus helping to suppress pain in a malignant tumor (a typical effect of percutaneous electrical nerve stimulation).

Модуляция розового шума является предпочтительной, но спектр розового шума не является обязательным во всех случаях.Modulation of pink noise is preferred, but the pink noise spectrum is not mandatory in all cases.

Сочетание модуляции частоты сигнала источника (8) посредством сигнала обратной связи (5) и модуляции частоты сигнала источника (8) посредством генератора модулирующего сигнала (13) обеспечивает преимущества:The combination of modulating the frequency of the source signal (8) with a feedback signal (5) and modulating the frequency of the source signal (8) with a modulating signal generator (13) provides the following advantages:

1. Сигнал обратной связи делает возможным применение сильной или слабой модуляции по мере необходимости, таким образом индивидуализируя энергию, доставляемую в целевую ткань, в реальном времени. Пациенты и опухоли обладают индивидуальностью и обладают своим собственным конкретным импедансом. Электрическую цепь, частью которой является пациент (пациент представляет собой конденсатор с установленными электродами), оптимизируют в каждом простом случае для фактического импеданса, а также корректируют по его изменениям в процессе воздействия.1. The feedback signal makes it possible to use strong or weak modulation as necessary, thus individualizing the energy delivered to the target tissue in real time. Patients and tumors have personality and have their own specific impedance. The electric circuit, of which the patient is a part (the patient is a capacitor with installed electrodes), is optimized in each simple case for the actual impedance, and also corrected for its changes during exposure.

2. Сигнал обратной связи допускает использование эффекта Челомея (Капицы) для стабилизации механизмов деформации и оптимизации уничтожения злокачественных клеток.2. The feedback signal allows the use of the Chelomei (Kapitsa) effect to stabilize the mechanisms of deformation and optimize the destruction of malignant cells.

Таким образом, настоящее изобретение относится к радиочастотному устройству для гипертермии, которое содержит радиочастотный источник (1), усилитель (2), датчик (3), усилитель обратной связи (6) и генератор модулирующего сигнала (13), где радиочастотный источник генерирует сигнал источника (8), который модулируют посредством генератора модулирующего сигнала (13) для генерации модулированного сигнала источника (10), модулированный сигнал источника (10) усиливают посредством усилителя и направляют на мишень (17), а датчик принимает сигнал обратной связи (5) от мишени, который направляют на усилитель обратной связи, где сигнал обратной связи усиливают посредством усилителя обратной связи и модулируют сигнал источника для генерации модифицированного мишенью модулированного сигнала (4).Thus, the present invention relates to an RF device for hyperthermia, which comprises an RF source (1), an amplifier (2), a sensor (3), a feedback amplifier (6) and a modulating signal generator (13), where the RF source generates a source signal (8), which is modulated by a modulating signal generator (13) to generate a modulated source signal (10), the modulated source signal (10) is amplified by an amplifier and sent to the target (17), and the sensor receives a feedback signal link (5) from the target that is directed to the feedback amplifier, wherein the feedback signal is amplified by the feedback amplifier and modulates the source signal to generate a target modified modulated signal (4).

Предпочтительно сигнал обратной связи (5) модулирует модулирующий сигнал от генератора модулирующего сигнала (13). Кроме того, предпочтительно сигнал источника (8) модулируют посредством модулирующего сигнала от генератора модулирующего сигнала (13), который модулировали посредством сигнала обратной связи (5). Предпочтительно генератор модулирующего сигнала (13) представляет собой генератор розового шума. Предпочтительно датчик (3) размещают между усилителем (2) и мишенью (17) или, альтернативно, датчик (3) размещают между мишенью (17) и усилителем обратной связи (6). Предпочтительно модулируют амплитуду и частотный спектр сигнала источника.Preferably, the feedback signal (5) modulates the modulating signal from the modulating signal generator (13). In addition, preferably, the source signal (8) is modulated by a modulating signal from a modulating signal generator (13), which is modulated by a feedback signal (5). Preferably, the modulating signal generator (13) is a pink noise generator. Preferably, the sensor (3) is placed between the amplifier (2) and the target (17) or, alternatively, the sensor (3) is placed between the target (17) and the feedback amplifier (6). Preferably, the amplitude and frequency spectrum of the source signal are modulated.

Предпочтительная частота для использования в настоящем изобретении находится в диапазоне всех частот, которые способны модулировать несущую частоту, обычно вплоть до десятой доли несущей частоты. Наиболее предпочтительным является звуковой диапазон 5-20000 Гц, поскольку резонансные эффекты биологических систем лежат в звуковом диапазоне.The preferred frequency for use in the present invention is in the range of all frequencies that are capable of modulating the carrier frequency, typically up to a tenth of the carrier frequency. The most preferred is the sound range of 5-20000 Hz, since the resonant effects of biological systems lie in the sound range.

Предпочтительная мощность для использования в настоящем изобретении находится в диапазоне от 30 до 1500 Вт. Наиболее предпочтительным является диапазон 60-250 Вт. В частности, этот диапазон является безопасным и обеспечивает достаточную мощность для нагрева повреждения. Объем опухоли (в случае больших опухолей) не превышает объема 1 л. Даже 250 Вт будет слишком много для нагревания ее от температуры тела до 40-45°C (при градиенте менее чем 10°C в час). Это предусмотрено только для случая богатой васкуляризации опухоли, которая может вести к значительному эффекту охлаждения кровью.The preferred power for use in the present invention is in the range from 30 to 1500 watts. Most preferred is a range of 60-250 watts. In particular, this range is safe and provides sufficient power to heat damage. The volume of the tumor (in the case of large tumors) does not exceed the volume of 1 liter. Even 250 watts will be too much to heat it from body temperature to 40-45 ° C (with a gradient of less than 10 ° C per hour). This is provided only for the case of rich vascularization of the tumor, which can lead to a significant effect of blood cooling.

Устройство для гипертермии по настоящему изобретению может представлять собой устройство для переноса энергии со связью через электрическое поле (устройство с конденсаторной связью), устройство для переноса энергии со связью через магнитное поле (устройство с индуктивной связью) или устройство для переноса излучаемой энергии (устройство со связью по излучению или с антенной решеткой). Предпочтительно радиочастотное устройство для гипертермии по настоящему изобретению представляет собой устройство для гипертермии для переноса энергии со связью через электрическое поле (устройство с конденсаторной связью).The hyperthermia device of the present invention may be a device for transferring energy with coupling through an electric field (device with capacitor coupling), a device for transferring energy with coupling through a magnetic field (device with inductive coupling), or a device for transferring radiated energy (device with coupling by radiation or with an antenna array). Preferably, the radio-frequency hyperthermia device of the present invention is a hyperthermia device for transferring energy with coupling through an electric field (capacitor coupled device).

Предпочтительное устройство также имеет электрод аппликатора. Электрод аппликатора может представлять собой обычный дисковый электрод, где активный электрод образует пару с противоэлектродом, и целевую ткань помещают между активным электродом и противоэлектродом. Альтернативно, электрод аппликатора может представлять собой электродную конструкцию, которая приводит к избирательной доставке энергии только на поверхностные ткани, аппликатор содержит несколько положительных и отрицательных электродов, предоставленных в чередующемся порядке в аппликаторе. Два возможных примера подходящих конструкций с чередующимися положительным и отрицательным электродами представляют собой матричное расположение (шахматная доска) чередующихся положительных и отрицательных электродов или расположение в виде концентрических колец чередующихся положительных и отрицательных электродов. Такую конструкцию можно использовать вместе с обычным диском или без него, а также она не требует использования противопоставленного противоэлектрода.A preferred device also has an applicator electrode. The applicator electrode may be a conventional disk electrode, where the active electrode is paired with a counter electrode, and the target tissue is placed between the active electrode and the counter electrode. Alternatively, the applicator electrode may be an electrode structure that selectively delivers energy only to surface tissues, the applicator contains several positive and negative electrodes provided alternately in the applicator. Two possible examples of suitable designs with alternating positive and negative electrodes are a matrix arrangement (checkerboard) of alternating positive and negative electrodes or an arrangement in the form of concentric rings of alternating positive and negative electrodes. This design can be used with or without a conventional disk, and it does not require the use of an opposed counter electrode.

Или, кроме того, альтернативно электрод аппликатора может представлять собой гибкий электрод не дискового типа. Гибкий электрод может быть в форме пояса или повязки с застежкой-молнией. Например, он может иметь форму пояса и содержать парные электроды, например одну пару или две пары емкостных электродов. Вместо покрытого гибкого носителя или покрытого гибкого материала можно использовать проводящую металлическую сеть или проводящую металлическую сетку, произведенную по меньшей мере из одного проводящего металлического электродного материала. Такие металлические сети или металлические сетки предпочтительно не содержат какой-либо каркас, такой как полимерная сетчатая структура. Металлическая сеть или сетка предпочтительно представляет собой тканую структуру из металлических волокон, которая обладает свойствами, очень похожими на покрытый гибкий материал, такой как покрытая ткань. Проводящая металлическая сеть или сетка обладает гибкостью, пропускает воду и другие жидкости, а также газы, ее можно сгибать без отрицательного влияния на электропроводность, и ей можно покрывать негладкие, фрактальные и/или перколяционные поверхности. Таким образом, металлические сети и сетки всех типов, обладающие указанными выше свойствами кондуктивно покрытых материалов, таких как кондуктивно покрытые ткани, можно использовать в предложенном средстве для переноса электромагнитной энергии. Покрытие проводящего металла представляет собой многослойное покрытие. Предпочтительно, одним из слоев является серебро, которое обладает хорошим антибактериальным эффектом и обеспечивает хорошую радиочастотную (РЧ) электропроводность. Кроме того, серебро обладает эффектом против запахов вместе с умеренным эффектом уменьшения потоотделения. Следовательно, серебро предпочтительно для косметических, медицинских применений и в товарах для здоровья. Однако также можно использовать другие проводящие металлические покрытия. Полученный гибкий материал с проводящим металлическим покрытием остается достаточно пористым, чтобы предоставить возможность обмена теплом и жидкостями.Or, in addition, alternatively, the applicator electrode may be a non-disk type flexible electrode. The flexible electrode may be in the form of a belt or bandage with a zipper. For example, it may be in the form of a belt and contain paired electrodes, for example, one pair or two pairs of capacitive electrodes. Instead of a coated flexible carrier or coated flexible material, a conductive metal network or a conductive metal mesh made of at least one conductive metal electrode material can be used. Such metal nets or metal nets preferably do not contain any framework, such as a polymer mesh structure. The metal network or mesh is preferably a woven structure of metal fibers that has properties very similar to a coated flexible material, such as a coated fabric. A conductive metal network or mesh is flexible, allows water and other liquids and gases to pass through, it can be bent without negatively affecting electrical conductivity, and it can be coated with non-smooth, fractal and / or percolation surfaces. Thus, metal networks and grids of all types, having the above properties of conductively coated materials, such as conductively coated fabrics, can be used in the proposed tool for transferring electromagnetic energy. The conductive metal coating is a multilayer coating. Preferably, one of the layers is silver, which has a good antibacterial effect and provides good radio frequency (RF) conductivity. In addition, silver has an anti-odor effect along with a moderate effect of reducing perspiration. Therefore, silver is preferred for cosmetic, medical, and health products. However, other conductive metal coatings may also be used. The resulting flexible material with a conductive metal coating remains porous enough to allow the exchange of heat and fluids.

Другой аспект по настоящему изобретению заключается в использовании предложенного радиочастотного (РЧ) устройства для гипертермии, чтобы предоставить усовершенствованный способ для избирательного воздействия на локализованный целевой участок. Предложенное устройство для гипертермии, в частности, можно использовать для лечения боли, злокачественной опухоли, солидных опухолей, а также метастазов злокачественных опухолей.Another aspect of the present invention is the use of the proposed radio frequency (RF) device for hyperthermia to provide an improved method for selectively affecting a localized target site. The proposed device for hyperthermia, in particular, can be used to treat pain, cancer, solid tumors, as well as metastases of malignant tumors.

Таким образом, устройство для гипертермии по настоящему изобретению можно использовать для избирательного воздействия на локализованный целевой участок, где локализованный целевой участок выбран из опухолевых тканей и мышечной ткани или органов, таких как, например, печень, легкое, сердце, почка, селезенка, головной мозг, яичник, матка, простата, поджелудочная железа, гортань, желудочно-кишечный тракт и гинекологический тракт.Thus, the hyperthermia device of the present invention can be used to selectively target a localized target site, where the localized target site is selected from tumor tissues and muscle tissue or organs such as, for example, liver, lung, heart, kidney, spleen, brain , ovary, uterus, prostate, pancreas, larynx, gastrointestinal tract and gynecological tract.

Опухолевую ткань можно выбрать из аденокарциномы, хориоидальной меланомы, острого лейкоза, акустической невриномы, ампулярной карциномы, анальной карциномы, астроцитомы, базально-клеточной карциномы, злокачественной опухоли поджелудочной железы, десмоидной опухоли, злокачественной опухоли мочевого пузыря, бронхиальной карциномы, немелкоклеточного рака легких (NSCLC), злокачественной опухоли молочной железы, лимфомы Беркитта, злокачественной опухоли тела, CUP-синдрома (карцинома неизвестного происхождения), колоректальной злокачественной опухоли, злокачественной опухоли тонкой кишки, опухолей тонкой кишки, злокачественной опухоли яичников, карциномы эндометрия, эпендимомы, злокачественных опухолей эпителиальных типов, опухолей Юинга, опухолей желудочно-кишечного тракта, злокачественной опухоли желудка, злокачественной опухоли желчного пузыря, карцином желчного пузыря, злокачественной опухоли матки, злокачественной опухоли шейки матки, глиобластом, опухолей гинекологического тракта, опухолей уха, носа и горла, гематологических новообразований, волосатоклеточного лейкоза, злокачественной опухоли мочеиспускательного канала, злокачественной опухоли кожи, злокачественной опухоли кожи яичек, опухолей головного мозга (глиом), метастазов в головном мозге, злокачественной опухоли яичек, опухоли гипофиза, карциноидов, саркомы Капоши, злокачественной опухоли гортани, опухоли из половых клеток, злокачественной опухоли кости, колоректальной карциномы, опухолей головы и шеи (опухолей области уха, носа и горла), карциномы толстой кишки, краниофарингиом, злокачественной опухоли ротовой полости (злокачественной опухоли в области рта и на губах), злокачественной опухоли центральной нервной системы, злокачественной опухоли печени, метастазов в печени, лейкоза, опухоли века, злокачественной опухоли легких, злокачественной опухоли лимфатического узла (ходжкинской/неходжкинской), лимфом, злокачественной опухоли желудка, злокачественной меланомы, злокачественного новообразования, злокачественных опухолей желудочно-кишечного тракта, карциномы молочной железы, злокачественной опухоли прямой кишки, медуллобластом, меланомы, менингиом, болезни Ходжкина, грибовидного микоза, злокачественной опухоли носа, невриномы, нейробластомы, злокачественной опухоли почки, почечно-клеточных карцином, неходжкинских лимфом, олигодендроглиомы, карциномы пищевода, остеолитических карцином и остеопластических карцином, остеосарком, карциномы яичника, карциномы поджелудочной железы, злокачественной опухоли полового члена, плазмоцитом, плоскоклеточной карциномы головы и шеи (SCCHN), злокачественной опухоли предстательной железы, злокачественной опухоли глотки, карциномы прямой кишки, ретинобластомы, злокачественной опухоли влагалища, карциномы щитовидной железы, болезни Шнибергера, злокачественной опухоли пищевода, спиналиом, T-клеточной лимфомы (грибовидного микоза), тимомы, карциномы протока, опухолей глаза, злокачественной опухоли мочеиспускательного канала, урологических опухолей, уротелиальной карциномы, злокачественной опухоли женских наружных половых органов, возникновения бородавки, опухолей мягких тканей, саркомы мягких тканей, опухоли Вильмса, цервикальной карциномы и злокачественной опухоли языка. В частности, для лечения подходят, например, астроцитомы, глиобластомы, злокачественная опухоль поджелудочной железы, злокачественная опухоль бронхов, злокачественная опухоль молочной железы, колоректальная злокачественная опухоль, злокачественная опухоль яичников, злокачественная опухоль желудка, злокачественная опухоль гортани, злокачественная меланома, злокачественная опухоль пищевода, злокачественная опухоль шейки матки, злокачественная опухоль печени, злокачественная опухоль мочевого пузыря и злокачественная опухоль клеток почечного эпителия.Tumor tissue can be selected from adenocarcinoma, choroidal melanoma, acute leukemia, acoustic neuroma, ampullary carcinoma, anal carcinoma, astrocytoma, basal cell carcinoma, pancreatic cancer, desmoid tumor, malignant bladder cancer, lung cancer, LC, ), a malignant tumor of the breast, Burkitt’s lymphoma, a malignant tumor of the body, CUP syndrome (carcinoma of unknown origin), colorectal malignant a tumor, a malignant tumor of the small intestine, a tumor of the small intestine, a malignant tumor of the ovary, endometrial carcinoma, ependymoma, malignant tumor of the epithelial type, Ewing tumor, a tumor of the gastrointestinal tract, a malignant tumor of the stomach, a malignant tumor of the gallbladder, carcinoma of the gall bladder, malignant uterus, malignant tumor of the cervix, glioblastoma, tumors of the gynecological tract, tumors of the ear, nose and throat, hematological neoplasms, hairy cell leukemia, a malignant tumor of the urethra, a malignant tumor of the skin, a malignant tumor of the skin of the testicles, brain tumors (gliomas), metastases in the brain, a malignant tumor of the testicles, a tumor of the pituitary gland, carcinoids, Kaposi’s sarcoma, a malignant tumor of the larynx, a tumor from the germ cells, tumors of bone, colorectal carcinoma, tumors of the head and neck (tumors of the ear, nose and throat), colon carcinomas, craniopharyngiomas, malignant tumors of the oral cavity (malignant tumor in the mouth and on the lips), a malignant tumor of the central nervous system, a malignant tumor of the liver, liver metastases, leukemia, a tumor of the eyelid, a malignant tumor of the lung, a malignant tumor of the lymph node (Hodgkin / non-Hodgkin), lymph, a malignant tumor of the stomach, malignant melanoma, malignant neoplasm, malignant tumors of the gastrointestinal tract, breast carcinoma, malignant tumor of the rectum, medulloblastoma, melanoma, meningioma, X disease ojkina, fungoid mycosis, malignant tumor of the nose, neuroma, neuroblastoma, malignant tumor of the kidney, renal cell carcinoma, non-Hodgkin lymphoma, oligodendroglioma, carcinoma of the esophagus, osteolytic carcinoma and osteoplastic carcinoma, osteosarcoma ovary carcinoma, carcinoma ovum carcinoma plasmacytoma, squamous cell carcinoma of the head and neck (SCCHN), malignant tumor of the prostate gland, malignant tumor of the pharynx, carcinoma of the rectum, retinoblas volumes, cancer of the vagina, thyroid carcinoma, Schniberger disease, cancer of the esophagus, spinalomas, T-cell lymphoma (fungoid mycosis), thymoma, carcinoma of the duct, eye tumors, cancer of the urethra, urological tumors, urothelial carcinoma, external genitalia, the occurrence of warts, soft tissue tumors, soft tissue sarcoma, Wilms tumor, cervical carcinoma and a malignant tumor of the tongue. Particularly suitable for treatment are, for example, astrocytomas, glioblastomas, a pancreatic cancer, a bronchial cancer, a breast cancer, a colorectal cancer, an ovarian cancer, a gastric cancer, a laryngeal cancer, a malignant tumor, a food tumor cancer of the cervix uteri, cancer of the liver, cancer of the bladder and cancer of the cell renal epithelium.

Устройство для гипертермии по настоящему изобретению можно использовать в сочетании с химиотерапевтическим лечением с использованием цитостатических и/или цитотоксических лекарственных средств. Примером некоторых цитостатических и/или цитотоксических лекарственных средств являются актиномицин D, аминоглютетимид, амсакрин, анастрозол, антагонисты пуриновых и пиримидиновых оснований, антрациклин, ингибиторы ароматазы, аспарагиназа, антиэстрогены, бексаротен, блеомицин, буселерин, бусульфан, производные камптотецина, капецитабин, карбоплатин, кармустин, хлорамбуцил, цисплатин, кладрибин, циклофосфамид, цитарабин, цитозинарабинозид, алкилирующие цитостатические средства, дакарбацин, дактиномицин, даунорубицин, доцетаксел, доксорубицин (адриамицин), доксорубицин липо, эпирубицин, эстрамустин, этопозид, экземестан, флударабин, фторурацил, антагонисты фолиевой кислоты, форместан, гемцитабин, глюкокортикоиды, госелен, гормоны и антагонисты гормонов, гикамтин, гидроксимочевина, идарубицин, ифосфамид, иматиниб, иринотекан, летрозол, лейпрорелин, ломустин, мелфалан, меркаптопурин, метотрексат, милтефозин, митомицин, ингибиторы митоза, митоксантрон, нимустин, оксалиплатин, паклитаксел, пентостатин, прокарбацин, тамоксифен, темозоломид, тенипозид, тестолактон, тиотепа, тиогуанин, ингибиторы топоизомеразы, топотекан, треосульфан, третиноин, трипторелин, трофосфамид, винбластин, винкристин, виндезин, винорелбин, антибиотики с цитотоксической активностью. Можно применять все существующие в настоящее время и созданные в будущем цитостатические или другие лекарственные средства, включая генную терапию.The hyperthermia device of the present invention can be used in combination with chemotherapeutic treatment using cytostatic and / or cytotoxic drugs. An example of some cytostatic and / or cytotoxic drugs are actinomycin D, aminoglutethimide, amsacrine, anastrozole, purine and pyrimidine base antagonists, anthracycline, aromatase inhibitors, asparaginase, antiestrogens, bexarotene, campelecinutenec, bucetelecinothecin, busulentinecin, carcinofin, carcinogen, bucetelecinomecin, baculentinecin, carboxynecin-aminobenzenecin , chlorambucil, cisplatin, cladribine, cyclophosphamide, cytarabine, cytosine arabinoside, alkylating cytostatic agents, dacarbacin, dactinomycin, daunorubicin, docetaxel, doc orubicin (adriamycin), doxorubicin lipo, epirubicin, estramustine, etoposide, exemestane, fludarabine, fluorouracil, folic acid antagonists, formestane, gemcitabine, glucocorticoids, göselen, hormones and antagonists of hormones, gimincinofin aminofin aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocinf aminocin and aminocinfin aminocinfin aminocinfin aminocin that , leuprorelin, lomustine, melphalan, mercaptopurine, methotrexate, miltefosine, mitomycin, mitosis inhibitors, mitoxantrone, nimustine, oxaliplatin, paclitaxel, pentostatin, procarbacin, tamoxifen, temozolomide, teniposide, testolactone, testolactone thioguanine, topoisomerase inhibitors, topotecan, threosulfan, tretinoin, triptorelin, trophosphamide, vinblastine, vincristine, vindesine, vinorelbine, antibiotics with cytotoxic activity. All current and future cytotoxic or other drugs, including gene therapy, can be used.

При использовании устройства для гипертермии по настоящему изобретению для лечения воспалительных состояний его можно использовать в сочетании с лечением противовоспалительными лекарственными средствами, такими как нестероидное противовоспалительное лекарственное средство (NSAID), такое как алкофенак, ацеклофенак, сулиндак, толметин, этодолак, фенопрен, тиапрофеновая кислота, меклофенамовая кислота, мелоксикам, теноксикам, лорноксикам, набуметон, ацетаминофен, фенацетин, этензамид, сулпирин, мефанамовая кислота, флуфенамовая кислота, диклофенак натрия, локсопрофен натрия, фенилбутазон, индометацин, ибупрофен, кетопрофен, напроксен, оксапрозин, флурбипрофен, фенбуфен, пранопрофен, флоктафенин, пироксикам, эпиризол, тиарамида гидрохлорид, залтопрофен, габексат мезилат, камостат мезилат, улинастатин, колхицин, пробенецид, сульфинпиразон, бензбромарон, аллопуринол, салициловая кислота, атропин, скополамин, леворфанол, кеторолак, тебуфелон, тенидап, клофезон, оксифенбутазон, прексазон, апазон, бензидамин, буколом, кинхопен, клониксин, дитразол, эпиризол, фенопрофен, флоктафенин, глафенин, индопрофен, нифлумовая кислота и супрофен, или с использованием стероидных противовоспалительных лекарственных средств, таких как дексаметазон, гексэстрол, метимазол, бетаметазон, триамцинолон, флуоцинонид, преднизолон, метилпреднизолон, гидрокортизон, фторметолон, беклометазон дипропионат, эстриол, клобетазол, дифлоразон диацетат, галбетозал, амицинонид, дезоксиметазон, галциононид, мометазон фуроат, флутиказон пропионат, флурадренолид, клокорталон, прединкабат, аклометазон дипропионат и дезонид.When using the hyperthermia device of the present invention to treat inflammatory conditions, it can be used in combination with treatment with anti-inflammatory drugs, such as non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID), such as alkofenac, aceclofenac, sulindac, tolmetin, etodolac, phenoprene, thiaprofenic acid, meclofenamic acid, meloxicam, tenoxicam, lornoxicam, nabumetone, acetaminophen, phenacetin, ethenzamide, sulpirin, mefanamic acid, flufenamic acid, diclofenac sodium, loxoprofen sodium, phenylbutazone, indomethacin, ibuprofen, ketoprofen, naproxen, oxaprozin, flurbiprofen, fenbufen, pranoprofen, floctafenin, piroxicam, epirizole, tiaramide hydrochloride, coltatcinfenfrostin-moprofin, m-colofenfencitrofen, m-colofenfencitrofen, m-colofenfencitrofen, m-colofin , allopurinol, salicylic acid, atropine, scopolamine, levorphanol, ketorolac, tebufelon, tenadap, clofeson, oxyphenbutazone, prexazone, apazone, benzidamine, bucol, kinhopen, clonixin, dithrazole, epirizole, phenoprofen, flokta Enin, glafenin, indoprofen, niflumic acid and suprofen, or with the use of steroidal anti-inflammatory drugs such as dexamethasone, hexestrol, methimazole, betamethasone, triamcinolone, fluocinonide, prednisolone, methylprednisolone, hydrocortisone, fluorometholone, beclomethasone dipropionate, estriol, clobetasol, diflorasone diacetate , galbetosal, amicinonide, deoxymethasone, galciononide, mometasone furoate, fluticasone propionate, fluradrenolide, clocortalon, predincat, aclomethasone dipropionate and desonide.

Другой аспект по настоящему изобретению заключается в использовании предложенного устройства для гипертермии для предоставления усовершенствованного способа лечения гипертермией для заболевания верхних дыхательных путей. Инфекции верхних дыхательных путей вызывают вирусы и бактерии, у которых температура оптимального роста и выживания ниже, чем внутренняя температура тела. Следовательно, эти инфекции также можно лечить, используя лечение гипертермией. Например, хорошо известен положительный эффект от применения тепла при бактериальных инфекциях верхнего отдела дыхательной системы (например, при обычной простуде). Слизистая обладает высокой проводимостью. Подобно опухолевой ткани, также происходит сосредоточение теплового эффекта (как при лечении астмы). Таким образом, предложенный способ обладает повышенной избирательностью при обычной простуде по сравнению с другими способами нагревания. Таким образом, устройство для гипертермии по настоящему изобретению также можно использовать для лечения ринита и других инфекций верхних дыхательных путей. Примерами вирусов, которые вызывают инфекции верхних дыхательных путей, являются риновирусы, коронавирусы, аденовирусы, миксовирусы, вирусы коксаки, эховирусы, вирусы парагриппа, респираторно-синцитиальные вирусы и вирусы гриппа. Примерами бактерий, которые вызывают инфекции верхних дыхательных путей, являются Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Corynebacterium diptheriae и Haemophilus influenzae.Another aspect of the present invention is the use of the proposed device for hyperthermia to provide an improved method of treating hyperthermia for diseases of the upper respiratory tract. Infections of the upper respiratory tract are caused by viruses and bacteria in which the temperature of optimal growth and survival is lower than the internal temperature of the body. Therefore, these infections can also be treated using hyperthermia treatment. For example, the positive effect of the use of heat in bacterial infections of the upper respiratory system (for example, with a common cold) is well known. The mucosa has a high conductivity. Like tumor tissue, concentration of the heat effect also occurs (as in the treatment of asthma). Thus, the proposed method has increased selectivity with a common cold compared with other methods of heating. Thus, the hyperthermia device of the present invention can also be used to treat rhinitis and other infections of the upper respiratory tract. Examples of viruses that cause upper respiratory tract infections are rhinoviruses, coronaviruses, adenoviruses, myxoviruses, coxsackie viruses, echoviruses, parainfluenza viruses, respiratory syncytial viruses and influenza viruses. Examples of bacteria that cause upper respiratory tract infections are Mycoplasma pneumoniae, Chlamydia pneumoniae, Streptococcus pneumoniae, Corynebacterium diptheriae, and Haemophilus influenzae.

Другой аспект по настоящему изобретению заключается в использовании предложенного устройства для гипертермии для предоставления усовершенствованного способа лечения гипертермией для лечения боли. В этих случаях лечение можно осуществлять при нормальной температуре тела или по меньшей мере с тем, чтобы повышение температуры в целевой ткани было незначительным.Another aspect of the present invention is the use of the proposed device for hyperthermia to provide an improved method of treating hyperthermia for the treatment of pain. In these cases, treatment can be carried out at normal body temperature or at least so that the temperature increase in the target tissue is negligible.

Другой аспект по настоящему изобретению представляет собой способ модуляции сигнала радиочастотного устройства, которое содержит радиочастотный источник (1), который предоставляет сигнал источника (8), усилитель (2), датчик (3), усилитель обратной связи (6) и генератор модулирующего сигнала (13), включающий в себя стадии:Another aspect of the present invention is a method of modulating a signal of a radio frequency device that comprises a radio frequency source (1) that provides a source signal (8), an amplifier (2), a sensor (3), a feedback amplifier (6) and a modulating signal generator ( 13), which includes the stages:

модуляция сигнала источника (8) с использованием сигнала от генератора модулирующего сигнала для генерации модулированного сигнала источника (10),modulating a source signal (8) using a signal from a modulating signal generator to generate a modulated source signal (10),

усиление модулированного сигнала источника (10) с использованием усилителя,amplification of a modulated source signal (10) using an amplifier,

отправка сигнала на мишень (17),sending a signal to the target (17),

получение сигнала обратной связи (5) от мишени посредством датчика,receiving a feedback signal (5) from the target by means of a sensor,

отправка сигнала обратной связи на усилитель обратной связи,sending a feedback signal to the feedback amplifier,

усиление сигнала обратной связи с использованием усилителя обратной связи,feedback signal amplification using a feedback amplifier,

сигнал обратной связи модулирует сигнал от генератора модулирующего сигнала (13), иthe feedback signal modulates the signal from the modulating signal generator (13), and

модуляция сигнала источника с использованием модулированного сигнала от генератора модулирующего сигнала для генерации модулированного сигнала источника (4).modulating a source signal using a modulated signal from a modulating signal generator to generate a modulated source signal (4).

Описание чертежейDescription of drawings

На фиг.1 показано радиочастотное устройство известного уровня техники.Figure 1 shows a radio frequency device of the prior art.

На фиг.2 показано радиочастотное устройство известного уровня техники с несколькими параллельными каналами, которые можно корректировать для модуляции без обратной связи с целевой тканью.Figure 2 shows a prior art RF device with several parallel channels that can be adjusted for modulation without feedback from the target tissue.

На фиг.3 показан вариант осуществления настоящего изобретения с генератором модулирующего сигнала (13) и без усилителя обратной связи (6).Figure 3 shows an embodiment of the present invention with a modulating signal generator (13) and without a feedback amplifier (6).

На фиг.4 показан вариант осуществления настоящего изобретения без генератора модулирующего сигнала (13) и с усилителем обратной связи (6).Figure 4 shows an embodiment of the present invention without a modulating signal generator (13) and with a feedback amplifier (6).

На фиг.5 показан вариант осуществления настоящего изобретения с генератором розового шума в качестве генератора модулирующего сигнала (13) и усилителем обратной связи (6).5 shows an embodiment of the present invention with a pink noise generator as a modulating signal generator (13) and a feedback amplifier (6).

На фиг.6 подробно показан вариант осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.5, с датчиком обратной связи в первом положении (1).FIG. 6 shows in detail an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, with a feedback sensor in a first position (1).

На фиг.7 подробно показан вариант осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.5, с датчиком обратной связи во втором положении (2).FIG. 7 shows in detail an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, with a feedback sensor in a second position (2).

На фиг.8 показана совместная культура нормальных фибробластов кожи человека и клеток агрессивной плоскоклеточной карциномы A431 (клеточная линия злокачественной меланомы), которые лечили с использованием устройства по настоящему изобретению (помечено «онкотермия»).On Fig shows a joint culture of normal fibroblasts of human skin and cells of aggressive squamous cell carcinoma A431 (cell line malignant melanoma), which were treated using the device of the present invention (labeled "oncothermia").

На фиг.9 показана клеточная линия острого промиелоцитарного лейкоза человека HL60, которую лечили с использованием устройства по настоящему изобретению.Figure 9 shows the cell line of acute human promyelocytic leukemia HL60, which was treated using the device of the present invention.

На фиг.10 показана совместная культура нормальных здоровых фибробластов человека и клеток агрессивной плоскоклеточной карциномы A431, которые лечили с использованием устройства по настоящему изобретению (помечено «онкотермия»), по сравнению с клетками, которые лечили с использованием обычного устройства для гипертермии (помечено «гипертермия»).Figure 10 shows a co-culture of normal healthy human fibroblasts and cells of aggressive squamous cell carcinoma A431, which were treated using the device of the present invention (labeled "oncothermia"), compared with cells that were treated using a conventional device for hyperthermia (labeled "hyperthermia" ").

На фиг.11 показаны измеренные максимальная объемная скорость выдоха (МОСВ в л/с) и объем форсированного выдоха в 1-ю секунду (ОФВ1 в л) [Спирометрия] в 7 моментов времени.11 shows the measured maximum expiratory flow rate (MOSV in l / s) and forced expiratory volume in 1 second (FEV1 in l) [Spirometry] at 7 points in time.

На фиг.12 показаны измеренные максимальная объемная скорость выдоха (МОСВ в л/с) и объем форсированного выдоха в 1-ю секунду, (ОФВ1 в л) [Спирометрия] в 4 момента времени.12 shows the measured maximum expiratory flow rate (MOSV in l / s) and forced expiratory volume in 1 second, (FEV1 in l) [Spirometry] at 4 points in time.

На фиг.13 показан пример модулированного сигнала.13 shows an example of a modulated signal.

Фиг.14A и B. На фиг.14A показан амплитудно-модулированный сигнал, а на фиг.14B показан демодулированный сигнал с фиг.14A посредством отсечения только симметричной части модулированного сигнала с фиг.14A.FIGS. 14A and B. FIG. 14A shows the amplitude modulated signal, and FIG. 14B shows the demodulated signal of FIG. 14A by cutting off only the symmetrical portion of the modulated signal of FIG. 14A.

На фиг.15 показан шум окружающей среды (белый шум).15 shows environmental noise (white noise).

На фиг.16A и B показано, как небольшой детерминированный сигнал смешивают (модулируют или просто суммируют) с шумом. Сила сигнала значительно меньше силы шума. Различие между фиг.16A и 16B состоит в том, что два детерминированных сигнала (один высокочастотный и один низкочастотный) добавляют к одинаковым спектрам белого шума.16A and B show how a small deterministic signal is mixed (modulated or simply summed) with noise. Signal strength is much less than noise power. The difference between FIGS. 16A and 16B is that two deterministic signals (one high frequency and one low frequency) are added to the same white noise spectra.

Фиг.17A и B относятся к демодуляции, процессу с конкретным соотношением порога и шума. (Или порог меняют с использованием фиксированной амплитуды шума, или амплитуду шума меняют с использованием фиксированного порога чувствительности). На фиг.17A и 17B показано, что оба [низкочастотный (17A) и высокочастотный (17B)] детерминированных сигнала можно «демодулировать» посредством стохастического резонанса.Figa and B relate to demodulation, a process with a specific ratio of threshold and noise. (Either the threshold is changed using a fixed noise amplitude, or the noise amplitude is changed using a fixed sensitivity threshold). On figa and 17B shows that both [low-frequency (17A) and high-frequency (17B)] deterministic signals can be "demodulated" by stochastic resonance.

На фиг.18 показано электрическое поле (E), которое создает диэлектрофоретическую катафоретическую силу (F) на биологической молекуле, такой как E-кадгерин, обладающей дипольным моментом p.On Fig shows an electric field (E), which creates a dielectrophoretic cataphoretic force (F) on a biological molecule, such as E-cadherin, with a dipole moment p.

На фиг.19 показано, что благодаря электрическому полю (E) развивается диэлектрофоретическая катафоретическая сила (F), и благодаря дипольному моменту p молекулы, перпендикулярному клеточной мембране, развивается неоднородное силовое поле.Fig. 19 shows that, due to the electric field (E), a dielectrophoretic cataphoretic force (F) develops, and due to the dipole moment p of the molecule perpendicular to the cell membrane, an inhomogeneous force field develops.

На фиг.20 показано, что катафоретические силы позволяют димерам E-кадгерина на поверхности мембраны связываться друг с другом, таким образом соединяя димеры друг с другом.On Fig shows that cataphoretic forces allow dimers of E-cadherin on the surface of the membrane to communicate with each other, thus connecting the dimers with each other.

На фиг.21 показано, что электрическое поле (E) создает силы притяжения между смежными мембранами двух клеток.In Fig.21 shows that the electric field (E) creates attractive forces between adjacent membranes of two cells.

На фиг.22 показано, что в установленных соединениях линии поля проводятся посредством кадгеринов, которые обладают чрезвычайно высокой относительной проницаемостью, что создает «горячие точки» на мембране и способствует повреждению мембраны.On Fig it is shown that in the established compounds the field lines are drawn by cadherins, which have an extremely high relative permeability, which creates hot spots on the membrane and contributes to damage to the membrane.

На фиг.23 показано «формирование» уравнения Капицы.On Fig shows the "formation" of the Kapitza equation.

На фиг.24 показана частотная зависимость проницаемости Дебая.On Fig shows the frequency dependence of the permeability of Debye.

На фиг.25 показан высокочастотный контроль конденсатора с потерями. E(t) относится к напряженности поля несущей частоты, а g(j)f(t) относится к напряженности поля в зависимости от плотности высокочастотного тока.25 shows a high frequency lossy capacitor control. E (t) refers to the field strength of the carrier frequency, and g (j) f (t) refers to the field strength depending on the density of the high-frequency current.

На фиг.26A и B представлено макроскопическое измерение температуры (датчик Luxtron, фиг.26A) и микроскопическое (субклеточная активность люциферазы, фиг.26B) сравнение температуры при измерении гипертермии и онкотермии в клеточной линии HEK293, временно трансфицированной с использованием Luc-GFP.On figa and B presents a macroscopic temperature measurement (Luxtron sensor, figa) and microscopic (subcellular activity of luciferase, figv) comparison of temperature when measuring hyperthermia and oncothermia in the cell line HEK293, temporarily transfected using Luc-GFP.

На фиг.27 показано усовершенствование в уменьшении боли в процессе лечения гипертермией. Пациенты субъективно оценивали силу боли до и после лечения гипертермией 48 пациентов.On Fig shows an improvement in the reduction of pain during treatment with hyperthermia. Patients subjectively evaluated the strength of pain before and after treatment with hyperthermia in 48 patients.

На фиг.28 показана модуляция, которая осуществляет частотное распределение вокруг несущей частоты (13,56 МГц), что увеличивает амплитуду (электрическое поле) в этой области.On Fig shows the modulation, which carries out the frequency distribution around the carrier frequency (13.56 MHz), which increases the amplitude (electric field) in this area.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Пример 1Example 1

Совместную культуру нормальных фибробластов кожи человека и агрессивных клеток плоскоклеточной карциномы A431 (клеточная линия злокачественной меланомы) в качестве модели плоскоклеточной карциномы, растущую в клетках соединительной ткани, лечили с использованием устройства по настоящему изобретению (помечено «онкотермия») в течение 30 минут при температуре 42°C. Температуру точно определяли посредством флуорооптических датчиков Luxtron, которые не содержат металлические компоненты вблизи образца. Вследствие важности температуры в качестве контроля стандартизованного воздействия макроскопическая температура должна быть равна микроскопической температуре. Микроскопическую (субклеточную) температуру подтверждали посредством трансфицированной люциферазы (в качестве молекулярного термометра). В качестве модели использовали линию клеток HEK293. Осуществляли совместную трансфекцию люциферазой и GFP, который не обладает температурной чувствительностью, в качестве эталона. Макроскопические и микроскопические измерения температуры приведены на фиг.26A и 26B. Идентичность обязательна.A joint culture of normal human skin fibroblasts and aggressive A431 squamous cell carcinoma cells (malignant melanoma cell line) as a model of squamous cell carcinoma growing in connective tissue cells was treated using the device of the present invention (marked “oncothermia”) for 30 minutes at 42 ° C. The temperature was accurately determined using Luxtron fluoroscopic sensors, which do not contain metal components near the sample. Due to the importance of temperature as a control for standardized exposure, the macroscopic temperature must be equal to the microscopic temperature. Microscopic (subcellular) temperature was confirmed by transfected luciferase (as a molecular thermometer). The HEK293 cell line was used as a model. Carried out a joint transfection of luciferase and GFP, which does not have temperature sensitivity, as a reference. Macroscopic and microscopic temperature measurements are shown in figa and 26B. Identity is required.

Также все сравнительные исследования тщательно проводили в динамике. В образцах не только поддерживали постоянную температуру, но также контролировали динамику нагревания и охлаждения и поддерживали эквивалентность, поэтому поддерживали строгую идентичность крутизны нагревания и охлаждения (см. фиг.26A). Впоследствии культуру инкубировали в течение 24 ч при температуре 37°C, фиксировали и окрашивали кристаллическим фиолетовым. Избирательность на клеточном уровне наблюдали после лечения. Злокачественные клетки были разрушены, а здоровые фибробласты остались интактными, как показано на фиг.8.Also, all comparative studies were carefully carried out in dynamics. The samples not only maintained a constant temperature, but also controlled the dynamics of heating and cooling and maintained equivalence, therefore, they maintained a strict identity of the steepness of heating and cooling (see Fig. 26A). Subsequently, the culture was incubated for 24 hours at 37 ° C, fixed and stained with crystal violet. Cell selectivity was observed after treatment. Malignant cells were destroyed, and healthy fibroblasts remained intact, as shown in Fig. 8.

Пример 2Example 2

Аналогичную избирательность демонстрировали на клеточной линии лейкоза HL60 (клеточная линия острого промиелоцитарного лейкоза человека в культуре клеточной суспензии, RPMI-1640, 10% FBS). Культуру клеток лейкоза HL60 лечили с использованием устройства по настоящему изобретению (помечено «онкотермия») в течение 30 минут при температуре 42°C (см. выше) в сравнении с клетками лейкоза HL60, которые лечили с использованием обычного устройства для гипертермии (помечено «гипертермия») в течение 30 минут при температуре 42°C (см. выше). При сравнении обычного устройства и предложенного устройства нагревание клеток является идентичным. Однако результаты, полученные посредством предложенного устройства (количество клеток: 18000 клеток/мл после лечения), значительно улучшились по сравнению с обычным устройством (количество клеток: 25000 клеток/мл после лечения), как показано на фиг.9.Similar selectivity was demonstrated on the HL60 leukemia cell line (acute human promyelocytic leukemia cell line in cell suspension culture, RPMI-1640, 10% FBS). HL60 leukemia cell culture was treated using the device of the present invention (labeled “oncothermia”) for 30 minutes at 42 ° C. (see above) compared to HL60 leukemia cells that were treated using a conventional hyperthermia device (labeled “hyperthermia” ”) For 30 minutes at 42 ° C (see above). When comparing a conventional device and the proposed device, the heating of the cells is identical. However, the results obtained by the proposed device (cell number: 18000 cells / ml after treatment), significantly improved compared to a conventional device (cell number: 25000 cells / ml after treatment), as shown in Fig.9.

Пример 3Example 3

Совместную культуру здоровых фибробластов человека и клеток плоскоклеточной карциномы A431, растущую в нормальных фибробластных клетках кожи человека (100000/мл), лечили с использованием устройства по настоящему изобретению (помечено «онкотермия») в течение 30 минут при температуре 42°C (см. выше) по сравнению с аналогичными клетками, которые лечили с использованием обычного устройства для гипертермии (помечено «гипертермия») в течение 30 минут при температуре 42°C (см. выше). Впоследствии культуру инкубировали в течение 24 ч при температуре 37°C. Успех измеряли по появлению бета-катенина во времени после лечения, как показано на фиг.10.A co-culture of healthy human fibroblasts and A431 squamous cell carcinoma cells growing in normal human skin fibroblast cells (100,000 / ml) was treated using the device of the present invention (labeled “oncothermia”) for 30 minutes at 42 ° C (see above ) compared with similar cells that were treated using a conventional device for hyperthermia (labeled "hyperthermia") for 30 minutes at a temperature of 42 ° C (see above). Subsequently, the culture was incubated for 24 hours at a temperature of 37 ° C. Success was measured by the appearance of beta-catenin in time after treatment, as shown in FIG. 10.

Пример 4Example 4

Эксперимент с апоптозом/некрозом выполняли на ксенотрансплантационной модели колоректальной карциномы человека HT29 на голых мышах. Мышей лечили с использованием предложенного устройства в течение 30 минут при температуре 42°C (см. выше) по сравнению с обычным устройством для гипертермии в течение 30 минут при температуре 42°C (см. выше). Используя набор для определения гибели клеток in situ Roche, проводили окрашивание DAPI (окрашивание только двухцепочечной ДНК) и Tunel-FIC (ферментативное мечение разрывов цепи ДНК). После лечения с использованием обычного устройства для гипертермии клеточную смерть наблюдали в основном в виде некроза, тогда как после лечения с использованием предложенного устройства для гипертермии клеточную смерть наблюдали в основном в виде апоптоза.An apoptosis / necrosis experiment was performed on a x29 transplant model of human HT29 colorectal carcinoma in nude mice. Mice were treated using the proposed device for 30 minutes at a temperature of 42 ° C (see above) compared with a conventional device for hyperthermia for 30 minutes at a temperature of 42 ° C (see above). Using the in situ Roche cell death kits kit, DAPI (staining of double-stranded DNA only) and Tunel-FIC (enzymatic labeling of DNA strand breaks) were stained. After treatment using a conventional device for hyperthermia, cell death was observed mainly in the form of necrosis, whereas after treatment using the proposed device for hyperthermia, cell death was observed mainly in the form of apoptosis.

Пример 5Example 5

Лечение боли осуществляли у 48 пациентов, страдающих от глиомы (12 пациентов), ревматической боли (17 пациентов), мигрени (10 пациентов), болей в суставах (9 пациентов). Лечение проводили с использованием электрода диаметром 30 см для лечения грудной клетки, диаметром 10 см для лечения головы и диаметром 7 см для лечения коленей, которые помещали на грудную клетку, спину, голову или колено пациента. Лечение проводили три раза в неделю (каждые два дня) в течение месяца, и до и после каждого лечения пациентов просили оценить у себя силу боли по шкале от 1 до 10, где 1 обозначает отсутствие боли и 10 обозначает невероятную боль. Использовали мощность 150 Вт в течение 1,5 часов при пошаговом повышении (начиная от 80 Вт увеличивали мощность до 150 Вт с 5 мин интервалами и шагом 20 Вт (последний шаг составил 10 Вт)). Суммарная переданная энергия составила приблизительно 780 кДж.Pain treatment was carried out in 48 patients suffering from glioma (12 patients), rheumatic pain (17 patients), migraine (10 patients), joint pain (9 patients). The treatment was performed using an electrode with a diameter of 30 cm for treating the chest, a diameter of 10 cm for treating the head and a diameter of 7 cm for treating knees that were placed on the chest, back, head or knee of the patient. The treatment was carried out three times a week (every two days) for a month, and before and after each treatment, patients were asked to rate their strength of pain on a scale of 1 to 10, where 1 indicates no pain and 10 indicates incredible pain. A power of 150 W was used for 1.5 hours with a step-by-step increase (starting from 80 W, the power was increased to 150 W with 5 min intervals and a step of 20 W (the last step was 10 W)). The total energy transferred was approximately 780 kJ.

Результаты лечения боли приведены на фиг.27. Очень благоприятным результатом было то, что одна треть всех пациентов с острой болью (оценка от 7 до 10) перед лечением гипертермией заявляли об исчезновении боли после лечения.The results of the treatment of pain are shown in Fig.27. A very favorable result was that one third of all patients with acute pain (score from 7 to 10) before treatment with hyperthermia reported the disappearance of pain after treatment.

Пример 6Example 6

Эффект предложенного лечения пациентов с обструктивными легочными заболеваниями осуществляли на ограниченном числе пациентов, чтобы предоставить лечение для острого или хронического аллергического ринита, астмы, инфекционных заболеваний верхних дыхательных путей.The effect of the proposed treatment of patients with obstructive pulmonary diseases was carried out on a limited number of patients to provide treatment for acute or chronic allergic rhinitis, asthma, and upper respiratory tract infections.

Общее количество включенных в исследование и оцененных пациентов составило 19, пациентов делили на 3 группы:The total number of patients included in the study and evaluated was 19, the patients were divided into 3 groups:

- пациенты с хроническим обструктивным бронхитом (5 пациентов),- patients with chronic obstructive bronchitis (5 patients),

- бронхиальная астма (III-IV степени в течение более чем 10 лет) (11 пациентов),- bronchial asthma (III-IV degree for more than 10 years) (11 patients),

- бронхиальная астма (I-II степени в течение не более чем 2 лет) (3 пациента).- bronchial asthma (I-II degree for no more than 2 years) (3 patients).

Исходное состояние и состояние прогресса пациентов измеряли посредством тестов респираторной функции, тестирования на пикфлоуметре (дважды в день) и опроса о субъективном состоянии пациентов (в соответствии с принятыми стандартами) + дневники пациентов в течение лечения.The initial state and progress of patients were measured by tests of respiratory function, testing with a peak flow meter (twice a day) and a survey of the subjective state of patients (in accordance with accepted standards) + patient diaries during treatment.

Лечение проводили с использованием электрода диаметром 30 см, который помещали на грудную клетку пациента. Лечение проводили три раза в неделю (каждые два дня) в течение месяца, после чего следовал период наблюдения. Использовали мощность 150 Вт в течение 1,5 часов при пошаговом повышении (начиная от 80 Вт увеличивали мощность до 150 Вт с 5 мин интервалами и шагом 20 Вт (последний шаг составил 10 Вт)). Суммарная переданная энергия составила приблизительно 774,6 кДж.The treatment was performed using an electrode with a diameter of 30 cm, which was placed on the chest of the patient. The treatment was carried out three times a week (every two days) for a month, followed by a follow-up period. A power of 150 W was used for 1.5 hours with a step-by-step increase (starting from 80 W, the power was increased to 150 W with 5 min intervals and a step of 20 W (the last step was 10 W)). The total energy transferred was approximately 774.6 kJ.

Авторы настоящего изобретения пришли к заключению о том, что лечение гипертермией с использованием предложенного устройства обладает благоприятными эффектами на пациентов, проходивших лечение, в том отношении, что их параметры функции легких стали лучше и их субъективное самочувствие было значительно лучше.The authors of the present invention concluded that the treatment of hyperthermia using the proposed device has beneficial effects on patients undergoing treatment, in that their lung function parameters became better and their subjective well-being was significantly better.

Авторы настоящего изобретения измеряли максимальную объемную скорость выдоха (МОСВ) и объем форсированного выдоха в 1-ю секунду, (ОФВ1) [Спирометрия]. Наиболее многообещающие признаки наблюдали в группе пациентов с бронхиальной астмой (III-IV степени) с тяжелыми и серьезными симптомами, где в случае 7 пациентов значение МОСВ увеличилось более чем на 25%. 10 пациентов из 11 признавали свое общее субъективное состояние как определенно улучшенное, только 1 пациент сообщил о более плохом субъективном состоянии.The authors of the present invention measured the maximum volumetric expiratory flow rate (MOSV) and forced expiratory volume in 1 second, (FEV1) [Spirometry]. The most promising signs were observed in the group of patients with bronchial asthma (III-IV degree) with severe and serious symptoms, where in the case of 7 patients the value of MOSV increased by more than 25%. 10 patients out of 11 recognized their general subjective state as definitely improved, only 1 patient reported a worse subjective state.

Сообщения о двух случаях:Two cases reported:

Пациент:A patient: женщина, 57 летwoman, 57 years old Состояние:Condition: бронхиальная астма диагностирована в 1996 г., степень III-IV,bronchial asthma was diagnosed in 1996, grade III-IV, Использованное лечение:Treatment used: - Серевент ротадиск
- Пульмикорт 400 мкг турбухалер
- Спрей Вентолин
- Serevent rotadisk
- Pulmicort 400 mcg turbuhaler
- Spray Ventolin

Результаты:Results:

Дата/измерениеDate / Measurement 04.09.200009/04/2000 03.10.200010/03/2000 21.03.200103/21/2001 02.05.200105/02/2001 06.06.200106/06/2001 05.07.200107/05/2001 07.08.200108/07/2001 ОФВ1 [л]FEV1 [l] 1,921.92 2,122.12 1,941.94 2,012.01 1,971.97 1,91.9 1,71.7 МОСВ [л/с]MOSV [l / s] 3,583,58 7,177.17 5,365.36 6,616.61 5,65,6 5,775.77 4,284.28 Применяли только лечение ВентолиномOnly Ventolin treatment was used.

Результаты приведены на фиг.11.The results are shown in Fig.11.

Сводка по данным результатам:Summary of these results:

- после третьего лечения исчезло отхаркиваемое вещество, сначала желтоватое, потом белое,- after the third treatment, the expectorant disappeared, first yellowish, then white,

- улучшилось общее состояние пациента,- the general condition of the patient has improved,

- повысилась активность пациента,- increased patient activity,

- снижали ранее назначенные дозы лекарственных средств, позднее применяли только Вентолин,- reduced previously prescribed doses of drugs, later only Ventolin was used,

- бронходилятаторы использовали только в редких случаях,- bronchodilators used only in rare cases,

- вероятно, улучшение имеет постоянный характер.- probably the improvement is permanent.

Сообщения о двух случаях:Two cases reported:

Пациент:A patient: женщина, 55 летwoman, 55 years old Состояние:Condition: бронхиальная астма диагностирована в 1993, IV степеньbronchial asthma was diagnosed in 1993, IV degree Пациент страдал от:The patient suffered from: - сахарного диабета,
- остеопороза,
- гипертензии.
- diabetes
- osteoporosis,
- hypertension.
Использованное лечение: (в дополнение к лечению сахарного диабета, гипертензии и остеопороза):Treatment used: (in addition to the treatment of diabetes mellitus, hypertension and osteoporosis): - Пульмикорт 400 мкг турбухалер,
- Теоспирекс 300 мг,
- Медрол 8 мг/сут,
- Беродуал раствор для ингаляций + спрей.
- Pulmicort 400 mcg turbuhaler,
- Theospirex 300 mg,
- Medrol 8 mg / day,
- Berodual solution for inhalation + spray.

Результаты:Results:

Дата/измерениеDate / Measurement 10.10.200010/10/2000 20.11.200011/20/2000 13.03.200103/13/2001 25.07.200107/25/2001 ОФВ1 [л]FEV1 [l] 0,980.98 1,421.42 1,361.36 1,151.15 МОСВ [л/с]MOSV [l / s] 2,062.06 3,663.66 3,003.00 2,912.91 Отменяли лечение стероидами. Для лечения применяли только Пульмикорт.Steroid treatment was canceled. For treatment, only Pulmicort was used.

Результаты приведены на фиг.12.The results are shown in Fig. 12.

Сводка по данным результатам:Summary of these results:

Из семи пациентов дыхательная функция повысилась у пятерых, осталось неизмененной у двоих, минимально 22% значимых изменений состояния пациента (самое значительное изменение в три раза превзошло исходное состояние). У двух пациентов «без изменений» острое катаральное обострение.Of the seven patients, respiratory function increased in five, remained unchanged in two, at least 22% of significant changes in the patient's condition (the most significant change was three times higher than the initial state). In two patients "without changes" acute catarrhal exacerbation.

Заключение о неонкологических случаях, касающихся дыхательных путей, и лечении:Conclusion on non-cancer cases involving the respiratory tract and treatment:

- после третьего лечения исчезло отхаркиваемое вещество, сначала желтоватое, потом белое,- after the third treatment, the expectorant disappeared, first yellowish, then white,

- уменьшение или устранение одышки,- reduction or elimination of dyspnea,

- устранение бронхиальной обструкции, бронхиальная слизистость проходит,- elimination of bronchial obstruction, bronchial mucosa passes,

- улучшение общего состояния пациента,- improving the general condition of the patient,

- повышение активности пациента,- increased patient activity,

- снижали ранее назначенные дозы лекарственных средств, позднее применяли только Вентолин,- reduced previously prescribed doses of drugs, later only Ventolin was used,

- бронходилятатор использовали только в редких случаях,- bronchodilator used only in rare cases,

- вероятно, улучшение имеет постоянный характер,- probably the improvement is permanent,

- лечение переносилось хорошо, побочные эффекты не наблюдались.- treatment was well tolerated, no side effects were observed.

Claims (13)

1. Радиочастотное устройство для гипертермии с емкостной связью и без дипольной антенны и без фазированной антенной решетки, которое содержит радиочастотный источник (1), усилитель (2), датчик (3) и генератор (13) модулирующего сигнала, в котором радиочастотный источник генерирует сигнал (8) источника, который модулируют посредством генератора (13) модулирующего сигнала для генерации модулированного сигнала (10) источника, причем модулированный сигнал (10) источника усиливают посредством усилителя (2) и направляют в мишень (17), и датчик принимает сигнал (5) обратной связи от мишени, при этом сигнал (5) обратной связи модулирует сигнал (8) источника для генерации модифицированного мишенью модулированного сигнала (4).1. An RF device for hyperthermia with capacitive coupling and without a dipole antenna and without a phased array, which contains an RF source (1), an amplifier (2), a sensor (3) and a modulating signal generator (13), in which the RF source generates a signal (8) a source that is modulated by a modulating signal generator (13) to generate a modulated source signal (10), wherein the modulated source signal (10) is amplified by an amplifier (2) and sent to the target (17), and the sensor receives cash (5) feedback from the target, the signal (5) modulates the feedback signal (8) a source for generating a target modified modulated signal (4). 2. Радиочастотное устройство по п.1, которое дополнительно содержит усилитель (6) обратной связи для усиления сигнала (5) обратной связи.2. The radio frequency device according to claim 1, which further comprises a feedback amplifier (6) for amplifying the feedback signal (5). 3. Радиочастотное устройство по п.1, в котором сигнал (5) обратной связи модулирует модулирующий сигнал от генератора (13) модулирующего сигнала.3. The RF device according to claim 1, wherein the feedback signal (5) modulates the modulating signal from the modulating signal generator (13). 4. Радиочастотное устройство по п.1, в котором сигнал (8) источника модулируют посредством модулирующего сигнала от генератора (13) модулирующего сигнала, который модулировали посредством сигнала (5) обратной связи.4. The radio frequency device according to claim 1, wherein the source signal (8) is modulated by a modulating signal from a modulating signal generator (13), which is modulated by a feedback signal (5). 5. Радиочастотное устройство по п.1, в котором генератор (13) модулирующего сигнала представляет собой генератор розового шума.5. The RF device according to claim 1, wherein the modulating signal generator (13) is a pink noise generator. 6. Радиочастотное устройство по п.1, в котором датчик (3) размещен между усилителем (2) и мишенью (17).6. The radio frequency device according to claim 1, in which the sensor (3) is placed between the amplifier (2) and the target (17). 7. Радиочастотное устройство по п.1, в котором датчик (3) размещен между мишенью (17) и усилителем (6) обратной связи.7. The radio frequency device according to claim 1, in which the sensor (3) is placed between the target (17) and the feedback amplifier (6). 8. Радиочастотное устройство по п.1, в котором амплитудный и частотный спектры сигнала источника модулированы.8. The radio frequency device according to claim 1, in which the amplitude and frequency spectra of the source signal are modulated. 9. Радиочастотное устройство для гипертермии по п.1, в котором устройство выбрано из устройства для переноса энергии со связью через электрическое поле, устройства для переноса энергии со связью через магнитное поле или устройства для переноса излучаемой энергии.9. The radio-frequency device for hyperthermia according to claim 1, wherein the device is selected from a device for transferring energy with communication through an electric field, a device for transferring energy with communication through a magnetic field, or a device for transferring radiated energy. 10. Использование радиочастотного устройства, как определено по любому из пп.1-9, для лечения гипертермией.10. The use of a radio frequency device, as defined by any one of claims 1 to 9, for the treatment of hyperthermia. 11. Использование для гипертермии цепи модулирующей обратной связи, содержащей усилитель (6) обратной связи для усиления сигнала (5) обратной связи, датчик (3) для определения отраженного или переданного сигнала от мишени (17), генератор (13) модулирующего сигнала для модуляции или дополнительной модуляции сигнала (5) обратной связи и для генерации модулирующего сигнала (12) для формирования радиочастотного устройства для гипертермии по любому из пп.1-9, которое можно использовать для профилактики, лечения и последующего лечения опухолей, злокачественных опухолей, метастазов, карцином, боли, мигрени и нарушений центральной нервной системы.11. Use for hyperthermia a modulating feedback circuit containing a feedback amplifier (6) for amplifying a feedback signal (5), a sensor (3) for detecting a reflected or transmitted signal from a target (17), a modulating signal generator (13) for modulating or additional modulation of the feedback signal (5) and for generating a modulating signal (12) for forming a radio-frequency device for hyperthermia according to any one of claims 1 to 9, which can be used for the prevention, treatment and subsequent treatment of tumors, malignant thyroid tumors, metastases, carcinomas, pain, migraines, and central nervous system disorders. 12. Использование по п.11, в котором цепь модулирующей обратной связи дополнительно содержит модулятор (9) для приема модулирующего сигнала (12) от генератора (13) модулирующего сигнала.12. The use according to claim 11, in which the modulating feedback circuit further comprises a modulator (9) for receiving a modulating signal (12) from the modulating signal generator (13). 13. Способ модуляции сигнала радиочастотного устройства, которое содержит радиочастотный источник (1), который выдает сигнал (8) источника, усилитель (2), датчик (3), усилитель (6) обратной связи и генератор (13) модулирующего сигнала, включающий в себя этапы:
модулируют сигнал (8) источника сигналом от генератора модулирующего сигнала для генерации модулированного сигнала (10) источника, усиливают модулированный сигнал (10) источника усилителем, направляют сигнал на мишень (17),
принимают датчиком сигнал (5) обратной связи от мишени,
направляют сигнал обратной связи на усилитель обратной связи,
усиливают сигнал обратной связи усилителем обратной связи, модулируют сигналом обратной связи сигнал от генератора (13) модулирующего сигнала, и
модулируют сигнал источника модулированным сигналом от генератора модулирующего сигнала для генерации модулированного сигнала (4) источника.
13. A method of modulating a signal of a radio frequency device that contains a radio frequency source (1) that provides a source signal (8), an amplifier (2), a sensor (3), a feedback amplifier (6) and a modulating signal generator (13), including self stages:
modulate the source signal (8) with a signal from the modulating signal generator to generate a modulated source signal (10), amplify the modulated source signal (10) with an amplifier, direct the signal to the target (17),
receive a sensor signal (5) feedback from the target,
direct the feedback signal to the feedback amplifier,
amplifying the feedback signal with a feedback amplifier, modulating the feedback signal from the modulating signal generator (13), and
modulate the source signal with a modulated signal from a modulating signal generator to generate a modulated source signal (4).
RU2011119020A 2008-10-13 2009-10-13 Radio-frequency hyperthermia apparatus with targeted feedback modulation RU2482891C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08075820.4 2008-10-13
EP08075820A EP2174689A1 (en) 2008-10-13 2008-10-13 Radiofrequency hyperthermia device with target feedback signal modulation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011119020A RU2011119020A (en) 2012-11-20
RU2482891C2 true RU2482891C2 (en) 2013-05-27

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572553C1 (en) * 2014-08-01 2016-01-20 Леонид Зиновьевич Вельшер Method of treating prostate cancer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FORUM KOMPEEMENTARE ONCOLOGIE: HYPERTHERMIE, 2003. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572553C1 (en) * 2014-08-01 2016-01-20 Леонид Зиновьевич Вельшер Method of treating prostate cancer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9320911B2 (en) Radiofrequency hyperthermia device with target feedback signal modulation
Kok et al. Heating technology for malignant tumors: A review
Habash et al. Thermal therapy, part 2: hyperthermia techniques
RU2509579C2 (en) Hyperthermia apparatus
Chicheł et al. Hyperthermia–description of a method and a review of clinical applications
Cadossi et al. Locally enhanced chemotherapy by electroporation: clinical experiences and perspective of use of electrochemotherapy
Breton et al. Microsecond and nanosecond electric pulses in cancer treatments
RU2626899C2 (en) Rf hyperthermia device for personalized treatment and diagnosis
Alphandéry Perspectives of breast cancer thermotherapies
US9675813B2 (en) Portable radiofrequency hyperthermia device with flexible treatment electrode for electric field capacitive coupled energy transfer
Sethi et al. Hyperthermia techniques for cancer treatment: A review
WO2013114156A1 (en) Apparatus and method for irradiating biological tissue
Pilla 2.3 Weak Time-Varying and Static Magnetic Fields: From Mechanisms to Therapeutic Applications
Kiełbik et al. Electroporation-based treatments in urology
US20080140063A1 (en) Non-invasive method and system for using radio frequency induced hyperthermia to treat medical diseases
US20210228895A1 (en) Method and apparatus for inhibiting the growth of proliferating cells or viruses
Markov Magnetic and electromagnetic field therapy: basic principles of application for pain relief
US20100185265A1 (en) Device for controlling physiological processes in a biological object
US20090132015A1 (en) Method and System for Using Directional Antennas in Medical Treatments
Mahna et al. The effect of ELF magnetic field on tumor growth after electrochemotherapy
RU2482891C2 (en) Radio-frequency hyperthermia apparatus with targeted feedback modulation
Raeisi et al. The effect of high-frequency electric pulses on tumor blood flow in vivo
Orel et al. The effect of spatially inhomogeneous electromagnetic field and local inductive hyperthermia on nonlinear dynamics of the growth for transplanted animal tumors
RU2407562C1 (en) Cancer therapy
Pappas et al. Effects of pulsed magnetic field oscillations in cancer therapy