аппарат миллиметровой терапии "амт-коверт-04"

Формула изобретения

Аппарат миллиметровой пунктуры, содержащий генераторный блок, включающий в себя активный полупроводниковый элемент, варактор, электрически управляемый аттенюатор, направленный ответвитель с детектором в блоке управления, подключенный к источнику тока для питания генератора, к детектору индикатора мощности, блокам цифровой индикации режимов и звуковой сигнализации, таймеру, отличающийся тем, что в блок управления введены переключаемые источники тока для питания лавинно-пролетного диода с устройством сглаживания тока при переключении с одного источника тока на другой.

Описание изобретения к патенту

Аппарат относится к медицинской технике, используется для проведения миллиметровой терапии с использованием различных технологий лечения. Методы отличаются режимами воздействия (непрерывный, шумовой или псевдошумовой) на биологически активные зоны или точки.

В клинической практике используются стандартные измерительные генераторы миллиметровых волн, а также специально созданные приборы (например, аппараты серии "Порог" и "АМРТ" [1] Аппараты серии "Порог" генераторы шумового излучения, в аппаратах "АМРТ" используется два режима: когерентного излучения на выбранной частоте, шумового или псевдошумового (режим свипирования) в полосе частот. Аналогами изобретения могут быть: генератор стандартных сигналов Г-4-142 (его модификация Г-4-186) и аппараты серии "АМРТ". Генераторы серии Г-4 выполнены на лампах обратной волны. Генераторы перекрывают стандартные полосы частот (для используемого в терапии четырехмиллиметрового диапазона 53,57-78,33 ГГц), в Г-4-142 для перестройки частоты используется ступенчатый переключатель по разрядам, в Г-4-186 - электронная перестройка с использованием микропроцессора (принципиально есть возможность автоматического переключения частоты с выдержкой режима в установленном временном интервале, но в штатном режиме прибора он не предусмотрен). К тому же стандартные генераторы необходимо комплектовать гибким волноводом для подведения электромагнитной энергии к области воздействия [2] Аппараты серии "АМРТ" выполнены специально для миллиметровой терапии с выносными генераторными головками, что обеспечивает удобство их ориентации над областью воздействия, аппараты имеют удобную панель управления режимами, но рабочая полоса в непрерывном режиме уже; аппараты "АМРТ-01" выполняются с несколькими полосами частот; аппарат комплектуется одной из генераторных головок для работы в непрерывном режиме с частотами: 58-62, 54-58, 52-56 ГГц и одной генераторной головкой шумового излучения в полосе частот 54-78 ГГц). Аппараты выполнены переносными (в портфеле типа "дипломат".

Технология лечения предусматривает поиск индивидуальных терапевтических частот, причем полосы частот, в которых проявляются индивидуальные терапевтические частоты при различных ведущих заболеваниях достаточно широкие (порядка 20 ГГц) [3] и сдвинуты относительно друг друга. В связи с этим целесообразно иметь широкую полосу частот (от 54 ГГц до 75 ГГц). Аппарат "АМРТ-02" обеспечивает полосу только порядка 10 ГГц в непрерывном режиме [4] Выпускаются аппараты, которые перекрывают полосу частот с использованием двух головок. Ограничение полосы частот связано с применением или корпусных полупроводниковых диодов или с трудностями широкополосной варакторной перестройки частоты. В этих случаях причина ограничения полосы частот - влияние паразитных реактивностей элементов корпуса диодов и проводников подвода питания. Очевидно, что поиск индивидуальной терапевтической частоты при смене генераторных головок не очень удобен. В этом же аппарате поиск индивидуальных терапевтических частот производится врачом (переключение частоты с интервалом 20-30 с). Эта процедура занимает примерно полтора часа.

Аппарат "АМРТ-02" наиболее близок по совокупности существенных признаков к предлагаемому аппарату "АМП-04" и принят за прототип. Прототип содержит генераторный блок, включающий в себя активный полупроводниковый элемент, варактор, электрически управляемый аттенюатор, направленный ответвитель с детектором, рупорный облучатель, а также блок питания, микропроцессор в блоке управления, подключенный к источнику тока для питания генератора, к детектору индикатора мощности, блокам цифровой индикации режимов и звуковой сигнализации, таймеру. В рассматриваемом прототипе не предусмотрен режим автоматического переключения частоты в более широком интервале частот, для чего в первую очередь необходима одна широкополосная генераторная головка.

В аппарате "АМП-04" реализуется расширение сервисных возможностей путем увеличения рабочей полосы частот (от 54 до 75 ГГц) без смены генераторного блока и реализации дополнительно к режиму ручного поиска частоты - автоматического с переключением полос частот различной ширины.

Сущность изобретения состоит в том, что в блок управления введены переключаемые источники тока для питания лавинно-пролетного диода (может быть использован генераторный модуль из двух лавинно-пролетных диодов) с устройством сглаживания тока при переключении с одного источника на другой. В этом случае имеется возможность в разных частях диапазона использовать токовый режим, который в каждом поддиапазоне частот сближает амплитуды выходного сигнала, а управляемым аттенюатором достигается выравнивание в необходимых пределах всей амплитудно-частотной характеристики. Таким образом реализуется возможность расширения полосы рабочих частот (дополнительно к использованию бескорпусных диодов или объединению генерирующего и перестроечного диода в единой интегральной схеме, помещаемой в линию передачи).

На фиг. 1 показана структурная схема управления генераторного блока, где пунктиром выделен блок генератора тока для питания лавинно-пролетного диода; на фиг. 2 конкретная реализация аппарата.

Прибор функционирует следующим образом. Блок питания 1 вырабатывает питающие напряжения, необходимые для работы микропроцессорного блока 2, питающие напряжения для блока обработки сигналов контроля излучения 3, регулируемых источников тока 4 для питания лавинно-пролетного(ных) диода(дов) 8, а также источника напряжения 6 для варактора 10 и источника тока 5 для управления аттенюаторным модулем 5. Детекторная головка 7 служит для индикации сигнала КВЧ.

Питание лавинно-пролетного диода организовано таким образом, чтобы обеспечить минимальную неравномерность выходной мощности по всему рабочему диапазону частот. Так как от лавинно-пролетного диода не требуется получения максимально возможных мощностей (достаточен уровень порядка 1 мВт), то используется режим переключения питающего тока от нескольких источников с плавным изменением тока от одного граничного значения к другому. При использовании двухдиодного варианта генератора предусмотрено переключение источников тока с одного диода на другой. Выравнивание выходной мощности генераторного модуля осуществляется управляемым аттенюатором. Таким образом, максимальная выходная мощность аппарата доводится до уровня порядка 100-200 мкВт. Относительно уровня максимальной мощности с помощью другого управляемого аттенюатора реализуются дискреты изменения выходной мощности 10 дБ.

В режиме псевдошумового излучения (свипирования) на излучающую головку подаются изменяющиеся определенным образом во времени токи и напряжения.

В режиме когерентного излучения на фиксированных частотах с помощью микропроцессорного блока выставляются дискретные уровни питающих токов и напряжений (режим используется для установки требуемой частоты).

В режиме автоматизированного поиска индивидуальной терапевтической частоты по сенсорному отклику пациента используется режим свипирования в переключаемых узких полосах частот (с выдержкой во времени полосы свипирования до двух-трех десятков секунд).

В конкретной реализации (см.фиг.2) аппарат управляется клавишами, расположенными на лицевой панели.

Для начала работы с аппаратом необходимо включить питание клавишей РОWER. При отсутствии неисправностей должен загореться индикатор включения питания над клавишей РОWER.

Аппарат может работать в четырех режимах в зависимости от выбора пользователя. Выбор режима осуществляется клавишей МОDE. При этом выбранный режим отображается при помощи индикаторов SWIPPING (псевдошумовой режим излучения); MANUAL (когерентный режим излучения и режим ручного поиска требуемой частоты); SCAN 20 s (режим автоматизированного поиска с выдержкой режима в течение 20 с); SCAN 30 s (режим автоматизированного поиска с выдержкой режима в течение 30 с).

Запуск режима осуществляется до включения излучения (клавишей START, одновременно загорается индикатор над клавишей). Повторное нажатие клавиши START отменяет выбранный режим.

Клавишей STEP (в режиме MANUAL) осуществляется выбор дискрета изменения частоты, что отображается соответствующей индикацией (дискреты: 200, 100 или 50 МГц). В режиме автоматизированного поиска частоты предусмотрено изменение полосы свипирования. Частотный интервал свипирования выбран больше полосы дискрета, чтобы осуществлять перекрытие полос свипирования при переключении дискретов. В когерентном режиме и в режимах ручного и автоматизированного поиска возможно изменение частоты излучения клавишей FREQUENCY: "+" в сторону увеличения, "-" в сторону уменьшения частоты. Рабочая частота при этом отображается в окне индикации в ГГц.

Клавишей LEVEL + ИЛИ возможно изменение уровня выходной мощности генератора от 1 минимальная мощности до 6 максимальная мощность излучения.

Клавиши TIMER + ИЛИ позволяют устанавливать продолжительность излучения генератора. Индикатор отображает количество минут в начале сеанса, а по мере работы количество оставшихся минут до конца сеанса. После окончания времени сеанса автоматически отключается излучение. В процессе сеанса время излучения можно менять нажатием клавиши.

Удержание клавиш более 0,5 с воспринимается аппаратом как ускоренное многократное нажатие клавиш. Переключение клавиш сопровождается звуковым сигналом.

Описание манипуляций с прибором в новом режиме автоматизированного поиска частоты. Перед началом сеанса пользователь устанавливает начальную частоты поиска и направление поиска клавишами FREQUANCY "+" или "-". Направление поиска отображается на индикаторе символами -up- (увеличение частоты), -dn- (уменьшение частоты). Для начала сеанса необходимо выбрать уровень мощности LEVEL и нажать клавишу START.

Во время сеанса пользователь может остановить автоматический поиск нажатием клавиши FREQUANCY "+", если поиск идет вниз по частоте (на индикаторе горит -dn-) и нажатием клавиши FREQUENCY "-", если поиск идет в сторону уменьшения частоты (на индикаторе горит -up-). При этом на индикаторе появляется символ -st- (стоп). При повторном нажатии клавиши восстанавливается прежний режим. Во время сеанса пользователь также может изменять полосу качания частоты (STEP), уровень мощности излучения (LEVEL). Прерывание сеанса осуществляется повторным нажатием клавиши START.