SU388755A1

SU388755A1 -

Info

Publication number: SU388755A1
Application number: SU1673201A
Authority: SU
Inventors: изобретени Авторы
Priority date: 1971-06-22
Filing date: 1971-06-22
Publication date: 1973-07-05

Description

АППАРАТ ДЛЯ ТЕРАПИИ ПОЛЕМ ДЕЦИМЕТРОВЫХ ВОЛНDEVICE FOR THERAPY FIELD OF DECIMETER WAVES

Изобретение относитс к медицинской технике . Известные аппараты дл терапии полем дециметровых волн, содержащие автогенератор, блок питани , блок автоматики и дипольный излучатель с экраном, не обеспечивают посто нства дозы высокочастотной энергии. Это св зано с отсутствием симметрии токов в плечах дипольного излучател , относительно его продольной оси, в результате чего по вл етс рассогласованность излучател с питающим кабелем при произвольной ориентации относительно облучаемых участков тела, соизмеримых с диаметром излучател и имеющих негомогенную структуру, например при расположении облучаемого предплечь перпендикул рно оси дипольного излучател (согласование отсутствует при малых зазорах между излучателем и пациентом). Вследствие этого коэффициент сто чей волвы (КСВ), характеризующий распространение электромагнитной волны в передающей линии, неопределенен, что не позвол ет определить поглощаеглую пациентом мощность и снижает эффективность процедуры. Это усугубл етс также тем, что- известные аппараты не имеют измерител мощности, и установка уровн выходной мощности производитс по ступен м и ощущени м пациента, а этого вно недостаточно , поскольку теплова чувствительность у разных людей колеблетс в широких пределах . Предлагаемый аппарат, который обеспечивает посто нство дозы высокочастотной энергии при любой ориентации облучаемых частей тела, отличаетс от известных тем, что он снабжен измерителем мощности, а дипольный излучатель выполнен в виде осесимметричного сочетани не менее четырех плеч щириной 0,04А,-0,05, расположенных на рассто нии 0,24.-0,25. над экраном конической формы (Я - рабоча длина волны). Измеритель мощности может быть выполнен в виде одного плеча направленного отвствител , ориентированного на измерение падающей мощности. На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого аппарата; на фиг. 2 - принципиальна схема измерител мощности; на фиг. 3 - дипольный излучатель, общий вид. Аппарат содержит автогенератор 1, колебательна система которого выполнена в виде двух Коаксиальных -контуров, расположенных по -одну сторону от лампы. Измер-итель 2 проход щей к пациенту мощности выполнен в виде одного петлевого коаксиального направленного ответвител 3 (фиг. 2), ориентированного на измерение падающей мощности, термопреобразовател 4 энергии высокой частоты в энергию посто нного тока и измерительногоThe invention relates to medical technology. The known devices for therapy by the field of decimeter waves, containing an auto-generator, a power supply unit, an automation unit, and a dipole emitter with a screen, do not provide constant doses of high-frequency energy. This is due to the lack of symmetry of the currents in the arms of the dipole radiator relative to its longitudinal axis, resulting in a mismatch between the radiator and the supply cable with an arbitrary orientation relative to the irradiated body areas that are commensurate with the diameter of the radiator and have an inhomogeneous structure, for example, when the irradiated forearm is located perpendicular to the axis of the dipole radiator (there is no agreement with small gaps between the radiator and the patient). As a result, the standing volva ratio (CWS), which characterizes the propagation of an electromagnetic wave in the transmission line, is uncertain, which does not allow determining the power absorbed by the patient and reduces the effectiveness of the procedure. This is also aggravated by the fact that the known devices do not have a power meter, and the setting of the output power level is made according to the patient’s feelings and feelings, and this is clearly not enough, since the thermal sensitivity of different people varies widely. The proposed apparatus, which provides a constant dose of high-frequency energy for any orientation of the irradiated body parts, differs from the known ones in that it is equipped with a power meter, and the dipole radiator is designed as an axisymmetric combination of at least four arms with a width of 0.04A, -0.05, located at a distance of 0.24.-0.25. above the screen of conical shape (I - working wavelength). The power meter can be made in the form of one shoulder directional otvstitel focused on measuring the incident power. FIG. 1 shows a block diagram of the apparatus described; in fig. 2 is a schematic diagram of a power meter; in fig. 3 - dipole radiator, general view. The device contains an auto-oscillator 1, the oscillatory system of which is made in the form of two coaxial contours located one side of the lamp. Measurement-2 power passing to the patient is made in the form of a single looped coaxial directional coupler 3 (Fig. 2), aimed at measuring the incident power, thermal converter 4 of the high-frequency energy into direct current energy and measuring

прибора 5. Основной канал ответвител 3 представл ет собой отрезок стандартной коаксиальной линии 6, включенной в высокочастотный тракт между выходом автогенератора / « коаксиальным кабелем 7. Центральный нроводник вторичного канала 8 представл ет собой иетлю св зи, нагруженную с одной стороны на подогреватель вакуумного термопреобразовател 4, с другой стороны - на резистор 9. Резистор 10 служит дл согласовани икзкоомного сопротивлени подогревател с волновым сопротивлением вторичного «анала, а резисторы .// и 12 - дл кал-ибровки шкалы прибора 5. Термопреобразователь 4 и согласующий резистор 9 расположены в цилиндрическом экране 13, укренленно,м на коаксиальной линии 6.5. The main channel of the coupler 3 is a segment of a standard coaxial line 6 connected in the high-frequency path between the output of the oscillator / coax cable 7. The central conductor of the secondary channel 8 is a communication circuit loaded on one side to the heater of the vacuum thermal converter 4 on the other hand, it is connected to the resistor 9. Resistor 10 is used to match the heater resistance of the heater with the characteristic impedance of the secondary "analog and resistors. // and 12 for the calibration of the scale s device 5. Thermocouples 4 and resistor 9 are arranged in the cylindrical screen 13, ukrenlenno, m on a coaxial line 6.

Излучатель 14 (фиг. 3) «мет два дипол 15 и 16, расположенных под углом 90° один к другому. Благодар этому улучшаетс симметри распределени пол относительно продольной оси излучател (ось перпендикул рна плоскости дипол ). Диноли укреплены над экраном /7 конической формы, что предотвращает излучение назад.The emitter 14 (Fig. 3) "met two dipoles 15 and 16, located at an angle of 90 ° to one another. This improves the symmetry of the distribution of the field relative to the longitudinal axis of the radiator (the axis is perpendicular to the dipole plane). Dinoli hardened above the screen / 7 conical shape, which prevents radiation back.

Особенность работы излучател физиотерапевтического аппарата заключаетс в том, что нагрузка (облучаемый участок тела) находитс на рассто нии от него примерно 0,06- 0,07Х или меньше и размеры ее соизмеримы с диаметрол излучател . Известно, что тело человека можно представить как многослойную систему с различной величиной комнлексной диэлектрической посто нной и толнданой, различной как дл отдельных пациентов, так и дл отдельных частей тела. При этом нагрузка , расположенна близко от излучател суш ,ественно мен ет его входные сонротивлени и, тем самым, КСВ. Эти изменени дл одной и той же системы слоев определ ютс рассто нием от излучател до нагрузки, причем степень этой зависимости зависит от конструкции излучател и способа его настройки.The peculiarity of the work of the radiator of the physiotherapeutic apparatus is that the load (the irradiated part of the body) is about 0.06-0.07 X or less from it and its dimensions are commensurate with the diameter of the radiator. It is known that the human body can be represented as a multilayer system with different size of the complex dielectric constant and wavelength, different for individual patients and for individual parts of the body. At the same time, the load located close to the sushi emitter naturally changes its input resistances and, thus, the CWS. These changes for the same layer system are determined by the distance from the radiator to the load, and the degree of this dependence depends on the design of the radiator and the method of its adjustment.

Дл обеспечени максимально возможного согласовани при всех рабочих зазорах, включа и нуль, .при лечении больиых любой конституции и облучении разных частей тела выбранна ширина плеча составл ет 0,04А,, а рассто ние от плеча до экрана 17-0,24л. Это позвол ет получать практически во всех случа х .In order to ensure the maximum possible harmonization with all working clearances, including zero, when treating any constitution and exposing different parts of the body to pain, the selected shoulder width is 0.04A, and the distance from shoulder to screen is 17-0.24 liters. This makes it possible to obtain in almost all cases.

Дл уменьшени общих размеров излучател 14 ири сохранении его излучающие элементы - диполи 15, 16 загнуты под пр мым углом К экрану 17 на рассто ннии 0,095Я от центра. Питание излучател 14 осуществл етс жесткой коаксиальной линией 18. Дл согласовани входного сопротивлени излучател 14 и волнового сопротивлени кабел 7 служит четверть-волновый трансформатор 19, образуемый за счет утолщени центрального проводника коаксиальной линии 18 на длине А,/4. С учетом вносимого сопротивлени нагрузки, измен ющегос в пйфоких пределах , экспериментально диаметр трансформатора W выбран равным 0,0154А,. Выход ща за экран 17 часть коаксиальной линии 1 оканчиваетс разъемом 20 дл подключен);:питающего кабел 7. Все токоведущие частTo reduce the overall size of the radiator 14 and preserve its radiating elements — dipoles 15, 16 are bent at a right angle K to screen 17 at a distance of 0.095 I from the center. The radiator 14 is powered by a rigid coaxial line 18. To match the input resistance of the radiator 14 and the characteristic impedance of cable 7, a quarter-wave transformer 19 is formed by thickening the center conductor of the coaxial line 18 at length A / 4. Taking into account the load resistance introduced, which varies in the flow range, the transformer diameter W is chosen experimentally equal to 0.0144А. The 17 part of the coaxial line 1 extending beyond the screen ends with a connector 20 for connecting) ;: the power cable 7. All current-carrying parts

излучател 14 могут быть выполнены, например , из латуни и посеребрены дл умеи12ше11); потерь в них на высокой частоте. Дл уменьшени общего веса излучател экран /7 выполнен из тонкого дюрал . Сверху лзлучателГ)the emitter 14 can be made, for example, of brass and silver plated for master 12); losses in them at high frequency. To reduce the overall weight of the emitter, the screen / 7 is made of a thin dural. From above luchatelG)

закрыт защитным колпаком 21 из ударопрочного цветного полистирола. Колпак защищает пациента от прикосновени к излучающей части, что могло бы вызвать ожог, и одновременно предохран ет плечи дипол отclosed with a protective cap 21 of high-impact color polystyrene. The cap protects the patient from touching the radiating part, which could cause a burn, and at the same time protects the shoulders from the dipole

мехаиических повреждений.mechanical damage.

Блок 22 питани аппарата (фиг. 1) включает в себ автотрансформатор, высоковольтный трансформатор и выпр митель. Отводы в цепи автотрансформатора служат дл комиенсадии изменени напр жени питающей сети. Выходна мощность аннарата регулируетс ко лмутацией отводов высоковольтного трансформатора.The power supply unit 22 of the apparatus (Fig. 1) includes an autotransformer, a high voltage transformer, and a rectifier. The taps in the autotransformer circuit are used to commensurately vary the supply voltage. The output power of the annarate is controlled by the switching of the high-voltage transformer.

Блок 23 автоматики аииарата содержитBlock 23 of the automatics of airtight contains

биметаллическое реле выдержки времени, промежуточное и исиолнительное реле, сигнальные ламиы, процедурные часы с зуммером . При включеиии аппарата сетевое иапр жение подаетс в блок 22 питани на обмотку автотрансформатора, откуда оно поступает а блок 23 автоматики.bimetallic time delay relay, intermediate and actuator relay, alarm lamines, procedural clock with buzzer. When the device is turned on, the network voltage is fed to the power supply unit 22 to the winding of the autotransformer, from where it comes to the automation unit 23.

Через замкнутые контакты промежуточного реле сетевое напр жение подаетс на подогреватель биметаллического реле выдержки времени . Через промежуток времени, необходимый дл подогрева накала геператорпой лампы , биметаллическа пластина реле замыкает цепь питапи промежуточного реле. При этомThrough the closed contacts of the intermediate relay, the mains voltage is applied to the heater of the bimetallic time delay relay. After a period of time necessary to preheat the heater lamp, the bimetallic relay plate closes the circuit of the intermediate relay. Wherein

загораетс сигнальна лампа, извещающа , что аппарат подготовлен к включению высокого наир жеии .A signal lamp illuminates to indicate that the device is prepared for high power.

Предварительно по процедурным часам устанавливаетс врем ироцедуры. Промежуточное реле включает цепь питани исполнительного реле, контакты которого включены в цепь высокого напр жени .The procedural hours are pre-set by time and procedures. The intermediate relay includes the power supply circuit of the executive relay, the contacts of which are included in the high voltage circuit.

При подаче высокого напр жени на анод лампы автогенератора / в нем возникают высокочастотные колебани , которые через емкость св зи подаютс на вход измерител 2 мощности. Часть проход щей в основном коаксиале мощности ответвл етс во вторичный канал и рассеиваетс на подогревателеWhen high voltage is applied to the anode of the autogenerator lamp / high frequency oscillations occur in it, which are fed through the coupling capacitor to the input of the power meter 2. Part of the power that passes through the main coaxial branches to the secondary channel and dissipates on the preheater

вакуумного бесконтактного термопреобразовател 4, э.д.с. термопреобразовател 4 измер етс проградуированным в ваттах измерительным прибором 5.non-contact vacuum thermocouple 4, emf thermal converter 4 is measured by a measuring device 5 calibrated in watts.

С выхода измерител 2 мощности по высокочастотному кабелю 7 сверхвысокочастотные колебани поступают на вход излучател 14. По коаксиальной линии 18 они подход т к плечам диполей 15 и 16, присоединенным соответственно к внутреннему и наружному проводникам коаксиальной лииии. В излучателеFrom the output of the power meter 2 via the high-frequency cable 7, the microwave oscillations arrive at the input of the radiator 14. They reach the arms of the dipoles 15 and 16 connected to the inner and outer conductors of the coaxial line, respectively, via the coaxial line 18. In the radiator

14 образуетс система из четырех практически симметричных относительно продольной оси токов, текунщх вдоль плеч и несущих всю подводимую к излучателю мощность.14, a system is formed of four nearly symmetrical with respect to the longitudinal axis of the currents flowing along the arms and carrying all the power supplied to the radiator.

Через заданное врем контакт процедурных часов разорвет цепь питани исполнительного реле - процедура автоматически прекращаетс . При этом раздаетс звуковой сигнал.After a predetermined time, the contact of the procedural clock will break the power circuit of the executive relay - the procedure is automatically terminated. This beeps.

Предлагаемый аппарат обеспечивает во врем процедуры посто нство дозы при лю-бой ориентации облучаемых частей тела относительно излучател , что достигаетс созданием симметричного пол относительно продольной оси излучател . При этом обеспечиваетс коэффициент сто чей волны (КСВ) меньше 2 (коэффициент отражени не превышает 10%). Это позвол ет пренебречь отраженной мощностью и измер ть только падающую мощность.The proposed apparatus ensures during the procedure the dose stability at any orientation of the irradiated body parts relative to the radiator, which is achieved by creating a symmetric field relative to the longitudinal axis of the radiator. At the same time, the standing wave ratio (CWS) is less than 2 (the reflection coefficient does not exceed 10%). This makes it possible to neglect the reflected power and measure only the incident power.

Предмет изобретен, и The subject is invented, and

Claims

1. An apparatus for therapy by a field of decimeter waves, containing an auto-oscillator, a unit

power supply, automation unit, dipole emitter with a screen, characterized in that, in order to ensure the sustainability of the dose of high frequency energy of any orientation of the irradiated body parts, it is equipped with a power meter, and the dipole emitter is made in the form of an axisymmetric combination of at least four shoulders with a width of 0, 04-0, located at a distance of 0.24-0, above the screen having a conical shape.

2. The apparatus according to claim 1, wherein the power meter is made in the form of one arm of a directional coupler, focused on measuring the incident power.

/four

f2

i520