CS252052B1 - Apllkátor pro diagnostiku a terapii zhoubných nádorů - Google Patents

Abstract

Apllkátor je tvořen ozařovačem a radiometrem a anténou, kde ozařovač a anténa radiometru mají společnou část plochy, přičemž ozařovač má Větší mechanické rozměry než anténa radiometru. Apllkátor slouží pro diagnostiku a terapii zhoubných náboru v lékařství.

Description

Vynález se týká aplikátoru s víceúčelovým použitím pro diagnostiku a terapii zhoubných nádorů pomocí mikrovlnného elektromagnetického záření, realizovaný z úseků vedení, jejichž geometrické tvary jsou voleny s .ohledem na požadované směrové charakteristiky.

pro diagnostiku nebo terapii zhoubných nádorů se s výhodou využív-á fyzikálních vlastností mikrovlnného elektromagnetického záření a biofyzikálních účinků záření na nádorovou tkáň, která má jiné dielektrické a tepelné parametry oproti zdravé tkáni. Zdravé buňky snesou bez poškození teploty řádově o 1 až 2 ,K vyšší než nádorové. Léčebných účinků .se dosahuje pomoci ohřátí na teplotyj kdy dochází k destrukci nádorových buněk, přičemž zdravé buňky přežívají bez poškození. Obvykle se jedná o rozsah teplot v rozmezí 42 až 44 °C. Tato mikrovlnná hypertermie vyžaduje přesné měření teploty vyhřívané oblasti a regulaci přiváděného výkonu z mikrovlnného generátóru. Ohřev se provádí pomocí mikrovlnných aplikátorů, které mohou být konstruovány rozličným Způsobem. Při diagnostice zhoubných nádorů pomocí mikrovlnného záření se měří pomocí radiometrů v mikrovlnném pásmu tepelný výkon, vyzařovaný z vyšetřované oblasti. Volba frekvenčního pásma sé provádí podle požadavku z jaké hloubky tkáně se požaduje detekce teploty. Vzhledem ¹ k tomu, že nádorová tkáň má jiné dielektrické a tepelné-vlastnosti než tkáň zdravá, provádí se před vlastní detekcí mikrovlnný ohřev. Nádorová tkáň se jednak rychleji ohřívá, jednak většinou i pomaleji ochlazuje. Tím se zvýší rozdíl teplot mezi zdravou a nádorovou tkání a detekce pomocí mikrovlnného radiometrů je přesnější. Dosavadní aplikátory vyzařující nebo snímající mikrovlnnou energii používané pro mikrovlnnou hypertermii nebo mikrovlnnou termografii vyžadují složitou manipulaci. Dosud používané aplikátory pro mikrovlnnou hypertermii sestávají např. z> ‘Mikrovlnného generátoru, který je zapojen na aplikátor přes přepínač, pomocí kterého se aplikátor zapojuje bu3 na výstup mikrovlnného výkonného generátoru nebo na ystup mikrovlnného radiometru. Měření teploty tkáně se provádí tak, že.delší interval se provádí ohřev a kratší interval se měří teplota» Např. ohřev trvá po dobu 1 minuty a měření teploty 5 š. -Intervaly ohřevu a měření teploty musí být voleny s ohledem na Časové konstanty teplotního ohřevu tkáně a časové konstanty systému pro měření teploty. Při diagnostice tumorů pomocí mikrovlnného radiometru měřením tepelného výkonu vyšetřované oblasti v daném frekvenčním pásmu se předchozí ohřev provádí obdobným způsobem nebo se střídavě používá samostatného aplikátoru pro ohřev, kdy se tento aplikátor zapojuje na výkonný generátor, jehož frekvence je nižší než frekvenční pásmo radiometru, ve kterém se provádí měření tepelného výkonu a samostatného aplikátoru pro radiometr.

Hlavní nedostatky používaných zařízení jsou ve složitosti· sestavy aplikátoru. generátoru a radiometru a v interferenčním rušení, které zhoršuje dosažitelné výsledky, přičemž teplota není měřena spojitě, což by mohlo vést i k překročení dovolené horní hranice teploty a k nenávratnému poškození buněk. Tyto nedostatky zcela nebo do značné míry odstraňuje aplikátor podle vynálezu, tvořený ozařovačero a radiometrem s anténou, jehož podstata spočívá v tom, že ozařovač a anténa radiometru mají společnou část plochy, přičemž ozařovač má větší mechanické rozměry než anténa radiometru.

Vyšší účinek vynálezu se projevuje v jednoduchosti zařízení a v možnosti měření průměrné teploty, v celém nebo v části objemu nádoru a to jediným mechanicky kompaktním zařízením.

' Na připojených schematických' výkresech jsou na obr. 1 až 3 znázorněny příklady aplikátorů podle vynálezu. Na obr. 1 je aplikátor -tvořen ozařovačem ve tvaru Z a je opatřen buzením 2« Anténa 6 radiometru má společnou plochu s vnitřní částí ozařovače 2 a rádiometr je opatřen výstupem 8. Na obr. 2 je aplikátor tvořen dvěma ozařovači 2 opatřenými dvěma· anténami 6. radiometrů a jejich výstupy 8. Horní ozařovač£ je opatřen buzením 2· Na, obr. 3 jc opět znázorněn ozařovač £ s anténou 6 radiometru, opatřený buze252052

- 3 ním 7 a výstupem 8. V tomto případě je ozařovač tvořen koaxiálním vedením s kruhovým vlnovodem.

Funkce zařízení je následovná. V případě, uvedeném na obr. 1 je aplikétor s vlnovodem ve tvaru Ίί ve funkci ozařovače £, kdy maximum e.nergie se vyzařuje ve snížené oblasti vlnovodu a s obdélníkovým, vlnovodem, kterým se snímá energie pro radiometr. Energie z mikrovlnného generátoru se přivádí pomocí budiče 2 zapojeného na koaxiální konektor, vstup radiometru je připojen pomocí vazby přes koaxiální konektor. Na obr. 2 je znázorněno možné uspořádání dvou obdélníkových vlnovodů ve funkci ozařovače 2 ^a vstupu radiometru s koaxiálními kolektory. Obr. 3 ukazuje koaxiální vedení ve funkci ozařovače 2 a kruhový vlnovod umístěný ve středním vodiči koaxiálu jako vstup radiometru. Energie pro ozařování se přivádí koaxiálním konektorem, vazba na radiometr je provedena smyčkou, zapojenou na konektor.

Výhodné rozvinutí řešení podle vynálezu spočívá v tom, že se volí ozařovací energie nižší než je kmitočet přijímaný radiometrem. Potom rozměry ústí ozařovače 2 budou větší než rozměry aplikétoru radiometru a tak mezní kmitočet vstupních obvodů radiometru bude vyšší než ozařovací, takže energie pro ohřev nemůže zkreslovat výsledky měření teploty radiometrem.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Aplikátor pro diagnostiku a terapii'zhoubných nádorů pomocí vysokofrekvenčního elektromagnetického záření, tvořený ozařovačem a radiometrem s anténou, vyznačující se tím,* že ozařovač· £ a aniena £ radiometru mají společnou část plochy, přičemž ozařovač má větší mechanické rozměry než anténa 6 radiometru.