RU2372116C2 - Local uhf-hyperthermia apparatus - Google Patents
Local uhf-hyperthermia apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372116C2 RU2372116C2 RU2007147526/14A RU2007147526A RU2372116C2 RU 2372116 C2 RU2372116 C2 RU 2372116C2 RU 2007147526/14 A RU2007147526/14 A RU 2007147526/14A RU 2007147526 A RU2007147526 A RU 2007147526A RU 2372116 C2 RU2372116 C2 RU 2372116C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- uhf
- temperature
- hyperthermic
- liquid dielectric
- catheter
- Prior art date
Links
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 title claims abstract description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000002977 hyperthermial effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 abstract description 10
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 34
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 21
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 description 6
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 206010023841 laryngeal neoplasm Diseases 0.000 description 4
- 201000008968 osteosarcoma Diseases 0.000 description 4
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 4
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 4
- 206010023825 Laryngeal cancer Diseases 0.000 description 3
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 3
- 210000004003 subcutaneous fat Anatomy 0.000 description 3
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 210000000867 larynx Anatomy 0.000 description 2
- 201000004962 larynx cancer Diseases 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 210000003300 oropharynx Anatomy 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000011127 radiochemotherapy Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 2
- 208000003200 Adenoma Diseases 0.000 description 1
- 206010001233 Adenoma benign Diseases 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 201000004624 Dermatitis Diseases 0.000 description 1
- 208000004145 Endometritis Diseases 0.000 description 1
- 208000006168 Ewing Sarcoma Diseases 0.000 description 1
- 208000008839 Kidney Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 206010058467 Lung neoplasm malignant Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 201000009053 Neurodermatitis Diseases 0.000 description 1
- 208000029082 Pelvic Inflammatory Disease Diseases 0.000 description 1
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 201000004681 Psoriasis Diseases 0.000 description 1
- 206010049677 Salpingo-oophoritis Diseases 0.000 description 1
- 208000000453 Skin Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 208000024770 Thyroid neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 201000009961 allergic asthma Diseases 0.000 description 1
- 230000037037 animal physiology Effects 0.000 description 1
- 208000006673 asthma Diseases 0.000 description 1
- 208000010668 atopic eczema Diseases 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 210000000621 bronchi Anatomy 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002089 crippling effect Effects 0.000 description 1
- 201000003146 cystitis Diseases 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 210000003195 fascia Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 208000006454 hepatitis Diseases 0.000 description 1
- 231100000283 hepatitis Toxicity 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 208000027866 inflammatory disease Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 201000005202 lung cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000020816 lung neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 201000001441 melanoma Diseases 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 201000007094 prostatitis Diseases 0.000 description 1
- 201000000849 skin cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004861 thermometry Methods 0.000 description 1
- 201000002510 thyroid cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000025366 tissue development Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrotherapy Devices (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области медицины, а болееThe invention relates to medicine, and more
точно к устройству для высокочастотной терапии.precisely to the device for high-frequency therapy.
Устройство с успехом может использоваться для локальной гипертермии злокачественных опухолей: остеосаркомы, рака гортани, рака щитовидной железы, меланомы, рака молочной железы, саркомы Юинга, рака кожи, гипернефроидного рака почки, рака легкого, опухолей желудочно-кишечного тракта, а также при лечении хронических заболеваний: поздних лучевых повреждений тканей, простатита, аденомы и рака предстательной железы, гепатита, эндометрита, неспецифических воспалительных заболеваний легких и других органов, нейродермита, псориаза, экземы, стрептодермии, инфекционно-аллергической астмы, цистита, аднексита.The device can be successfully used for local hyperthermia of malignant tumors: osteosarcoma, larynx cancer, thyroid cancer, melanoma, breast cancer, Ewing's sarcoma, skin cancer, hypernephroid cancer of the kidney, lung cancer, tumors of the gastrointestinal tract, as well as in the treatment of chronic diseases: late radiation damage to tissues, prostatitis, adenoma and prostate cancer, hepatitis, endometritis, non-specific inflammatory diseases of the lungs and other organs, neurodermatitis, psoriasis, eczema, pp eptoderma, infectious allergic asthma, cystitis, adnexitis.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В настоящее время интенсивно развиваются способы лечения хронических заболеваний и злокачественных опухолей путем перегрева (гипертермии) соответствующего патологического очага внутри тела пациента (человека или животного) до 43-45°С проникающими электромагнитными волнами сверхвысокой частоты (СВЧ), магнитными и электрическими полями ультравысокой и высокой частот.Currently, methods for treating chronic diseases and malignant tumors by overheating (hyperthermia) of the corresponding pathological focus inside the patient’s body (human or animal) to 43-45 ° C by penetrating electromagnetic waves of ultrahigh frequency (UHF), magnetic and electric fields of ultrahigh and high are developing rapidly. frequencies.
Известно устройство для гипертермии, содержащее генератор СВЧ-энергии и соединенную с этим генератором антенну, излучающую электромагнитные волны в заданную область тела пациента. В таком устройстве используется СВЧ-диапазон электромагнитных колебаний 2450 МГц (длина волны 12 см), 915 МГц, (33 см) и 433 МГц (65 см) [1].A device for hyperthermia is known, containing a microwave energy generator and an antenna connected to this generator, which emits electromagnetic waves into a given area of the patient’s body. Such a device uses the microwave range of electromagnetic waves 2450 MHz (
Однако устройство, работающее в СВЧ-диапазоне, позволяет перегревать лишь неглубоко (1-2 см) расположенные ткани из-за низкой проникающей способности электромагнитного излучения данного диапазона. Так, например, СВЧ-излучение с длинной волны 12 см проникает в мышечную ткань на глубину 1 см, а с длинной волны 65 см - на глубину 2 см [2].However, the device operating in the microwave range, allows you to overheat only shallow (1-2 cm) located tissue due to the low penetration of electromagnetic radiation in this range. For example, microwave radiation with a wavelength of 12 cm penetrates into muscle tissue to a depth of 1 cm, and from a wavelength of 65 cm to a depth of 2 cm [2].
Кроме того, СВЧ-излучение относительно свободно проникает в ткани с высоким электрическим сопротивлением (хрящи гортани, сухожилия, фасции, кости) и поскольку отвод генерируемого в них тепла затруднен из-за низкой объемной скорости кровотока, то эти ткани могут перегреваться и повреждаться еще до того, как в опухоли будет достигнута гипертермическая температура - 41-45°С. Поэтому, при СВЧ-гипертермии, например, рака гортани риск термического повреждения хрящей гортани, существенно выше, чем тканей с низким электрическим сопротивлением (мышцы, злокачественные опухоли) [3, 4, 5, 8].In addition, microwave radiation penetrates relatively freely into tissues with high electrical resistance (cartilage of the larynx, tendon, fascia, bone) and since the heat generated in them is difficult to remove due to the low volumetric flow rate, these tissues can overheat and damage even before of how the hyperthermic temperature is reached in the tumor - 41-45 ° С. Therefore, with microwave hyperthermia, for example, cancer of the larynx, the risk of thermal damage to the cartilage of the larynx is significantly higher than tissues with low electrical resistance (muscles, malignant tumors) [3, 4, 5, 8].
В любом случае небольшая глубина проникновения СВЧ-излучения в ткани и неопределенность комбинаций электрических параметров тканей не позволяет точно локализовать тепло в глубине тела пациента при СВЧ-гипертермии.In any case, the small depth of penetration of microwave radiation into tissues and the uncertainty of combinations of electrical parameters of tissues does not allow for precise localization of heat in the patient’s body during microwave hyperthermia.
Более перспективным является способ локального гипертермического воздействия на злокачественные опухоли электрическим полем УВЧ-диапазона - 300-30 МГц.More promising is the method of local hyperthermic exposure to malignant tumors by the electric field of the UHF band - 300-30 MHz.
УВЧ-поле в 10 и более раз глубже проникает в живые ткани, и распределение тепла по глубине и объему более равномерное, чем при СВЧ-гипертермии.The UHF field penetrates
Указанный способ реализуется устройством, содержащим генератор электрического УВЧ-поля, выходной контур которого нагружен на конденсатор, состоящий из электродов, между которыми размещена та область тела пациента, в которой расположена злокачественная опухоль - объект терапевтического воздействия электрическим УВЧ-полем. Такой нагрев электрическим полем называют емкостным способом гипертермии.The specified method is implemented by a device containing an electric UHF field generator, the output circuit of which is loaded on a capacitor consisting of electrodes, between which is located the area of the patient’s body in which the malignant tumor is located - the object of therapeutic exposure to the electric UHF field. Such electric field heating is called the capacitive method of hyperthermia.
Известен «Способ и устройство для гипертермического лечения опухолей», в котором используется нагрев опухолей электрическим полем УВЧ (40,68 МГц) через слой жидкого диэлектрика (Лопатин В.Ф. и др. Патент №1132389 от 01.09.81) [6]. Для реализации этого способа создан отечественный УВЧ-гипертермический комплекс ЭКСТРАТЕРМ.The well-known "Method and device for hyperthermic treatment of tumors", which uses the heating of tumors with an electric field of UHF (40.68 MHz) through a layer of liquid dielectric (Lopatin V.F. et al. Patent No. 1132389 from 01.09.81) [6]. To implement this method, a domestic UHF-hyperthermic complex EXTRATERM was created.
Устройство содержит стол и электроды, соединенные с УВЧ-генератором, оно снабжено рамкой, установленной на столе с возможностью изменения угла наклона и продольного перемещения, и камерами для жидкого диэлектрика, соединенными со средством подачи диэлектрика, одна сторона которых выполнена эластичной, а электроды связаны с рамкой и расположены в днище камеры, при этом стол и рамка выполнены из материала с диэлектрической проницаемостью, не превышающей 5.The device contains a table and electrodes connected to a UHF generator, it is equipped with a frame mounted on the table with the possibility of changing the angle of inclination and longitudinal movement, and chambers for liquid dielectric connected to the dielectric supply means, one side of which is made elastic, and the electrodes are connected to frame and are located in the bottom of the chamber, while the table and frame are made of material with a dielectric constant not exceeding 5.
Основным недостатком этого способа является перегрев подкожно-жировой клетчатки (ПЖК), обладающей большим электрическим сопротивлением, что обусловливает высокий риск термического повреждения поверхностных здоровых тканей у больных с выраженным слоем ПЖК (>1,5-2 см) и что, соответственно, затрудняет избирательный нагрев опухолей внутренних полых органов и тканей до гипертермических температур.The main disadvantage of this method is the overheating of subcutaneous fat (TFA), which has a high electrical resistance, which leads to a high risk of thermal damage to healthy surface tissues in patients with a pronounced layer of TFA (> 1.5-2 cm) and, accordingly, makes selective heating of tumors of the internal hollow organs and tissues to hyperthermic temperatures.
Заметим, что при частоте электрического поля 40 МГц, которая используется в отечественном УВЧ-гипертермическом комплексе ЭКСТРАТЕРМ, подкожно-жировая клетчатка нагревается существенно меньше, чем при частоте 8 МГц (THERMOTRON RF-8, Япония) и 13 МГц (ONCOCARE, Франция) [2, 3, 9].Note that at an electric field frequency of 40 MHz, which is used in the domestic EXTRATERM UHF hyperthermic complex, subcutaneous fat is heated much less than at a frequency of 8 MHz (THERMOTRON RF-8, Japan) and 13 MHz (ONCOCARE, France) [ 2, 3, 9].
Прототипом предлагаемого изобретения является «Устройство для высокочастотной терапии и система ориентации для него» [10].The prototype of the invention is "Device for high-frequency therapy and an orientation system for it" [10].
Устройство для высокочастотной терапии, содержит генератор электрического УВЧ-поля, электроды с аппликаторами в форме сильфона с жидким диэлектриком, систему ориентации электродов (скоба из диэлектрика, штанги с электродами), механизм линейного перемещения скобы по осям Х Y и Z, станину с колесами для установки электродов в любом положении относительно стола для пациента. Недостатки прототипа:A device for high-frequency therapy, contains an electric UHF field generator, electrodes with applicators in the form of a bellows with a liquid dielectric, an electrode orientation system (dielectric bracket, rods with electrodes), a linear mechanism for moving the brackets along the X Y and Z axes, a bed with wheels for electrode installation in any position relative to the table for the patient. The disadvantages of the prototype:
1. При локальной УВЧ-ГТ опухолей температура жидкого диэлектрика в электродах-аппликаторах не регулируется в необходимом интервале температур - +2 - +45°С.1. With local UHF-HT tumors, the temperature of the liquid dielectric in the applicator electrodes is not regulated in the required temperature range - +2 - + 45 ° С.
2. Велика вероятность появления «горячих точек», сигнализирующих о риске термического повреждения здоровых тканей до достижения в опухоли гипертермической температуры - 41-45°С, и затруднен нагрев опухолей внутренних полых органов до гипертермических температур.2. There is a high probability of occurrence of "hot spots", signaling the risk of thermal damage to healthy tissues until the tumor reaches hyperthermic temperature - 41-45 ° C, and it is difficult to heat tumors of the internal hollow organs to hyperthermic temperatures.
3. Отсутствует возможность перемещения пациента на гипертермическом столе в рентгеновский кабинет для контролируемого введения термодатчиков в ткани и полые органы и последующего перемещения пациента на этом столе к системе ориентации электродов для размещения области тела с опухолью в межэлектродном пространстве.3. There is no possibility of moving the patient on the hyperthermic table to the X-ray room for the controlled introduction of temperature sensors into tissues and hollow organs and the subsequent movement of the patient on this table to the electrode orientation system to place the area of the body with the tumor in the interelectrode space.
Клинической опыт работы использования локальной УВЧ-гипертермии в комплексном и комбинированном лечении злокачественных опухолей различных локализаций и гистогенеза, показал следующее:The clinical experience of using local UHF hyperthermia in the complex and combined treatment of malignant tumors of various localizations and histogenesis showed the following:
1. При локальной УВЧ-ГТ опухолей у больных с выраженным слоем подкожно-жировой клетчатки (ПЖК) не всегда удавалось достигать в опухолях гипертермических температур (41-45°С) из-за появления «горячих точек» под электродами-аппликаторами в поверхностных здоровых тканях, сигнализирующих о риске термического повреждения здоровых тканей, при этом особенно был затруднен избирательный нагрев опухолей внутренних полых органов.1. With local UHF-HT tumors in patients with a pronounced layer of subcutaneous fat (PUFA), it was not always possible to achieve hyperthermic temperatures in the tumors (41-45 ° C) due to the appearance of “hot spots” under the applicator electrodes in surface healthy tissues signaling the risk of thermal damage to healthy tissues, while the selective heating of tumors of the internal hollow organs was especially difficult.
2. Для контролируемого введения в ткани и полые органы термодатчиков (ТД) приходилось перекладывать больного со стационарного гипертермического стола на каталку и отвозить его в рентгеновский или ультразвуковой кабинет и затем снова перекладывать на гипертермический стол. Процедура перекладки больного сопровождалась смещением тканей и ТД, а также микроповреждениями тканей игольчатыми ТД. Кроме того, была затруднена укладка больного между электродами-аппликаторами.2. For controlled introduction of temperature sensors (TD) into tissues and hollow organs, the patient had to be transferred from a stationary hyperthermic table to a gurney and taken to an X-ray or ultrasound cabinet and then transferred to a hyperthermic table again. The procedure for transferring the patient was accompanied by tissue displacement and TD, as well as microdamage of tissues by needle TD. In addition, it was difficult to lay the patient between the applicator electrodes.
3. Управление средством подачи жидкого диэлектрика и средством ориентации электродов было затруднено. Не было программного компьютерного отображения и документирования информации от ТД и генератора, что существенно тормозило проведение сеансов УВЧ-гипертермии.3. The control of the liquid dielectric supply means and the electrode orientation means was difficult. There was no software computer display and documentation of information from the AP and the generator, which significantly impeded the conduct of UHF hyperthermia sessions.
Сущность предлагаемого изобретенияThe essence of the invention
Новизна изобретения заключается во введении в известное устройство термостата, эластичного катетера, заполняемого электропроводной жидкостью, мобильного стола для пациента, компьютезированной системы управления УВЧ генератором, средством подачи жидкого диэлектрика и средством ориентации электродов, средства отображения и документирования информации.The novelty of the invention lies in the introduction into the known device of a thermostat, an elastic catheter filled with electrically conductive liquid, a mobile table for a patient, a computer-controlled system for controlling an UHF generator, means for supplying a liquid dielectric and means for orienting electrodes, means for displaying and documenting information.
Раньше при УВЧ-гипертермии температура жидкого диэлектрика регулировалась вручную от +10 до +45°С, то в предлагаемом устройстве с термостатом температура регулируется автоматически в заданном режиме в пределах от +2 до +45°С. Более низкая температура (+2 против +10°С) жидкого диэлектрика позволяет увеличить глубину охлаждения поверхностных здоровых тканей и снизить вероятность появления «горячих точек» под электродами-аппликаторами.Previously, with UHF hyperthermia, the temperature of the liquid dielectric was manually controlled from +10 to + 45 ° C, then in the proposed device with a thermostat, the temperature is automatically controlled in the specified mode in the range from +2 to + 45 ° C. A lower temperature (+2 versus + 10 ° С) of a liquid dielectric allows to increase the cooling depth of healthy surface tissues and reduce the likelihood of “hot spots” under the applicator electrodes.
Если раньше был затруднен избирательный нагрев опухолей внутренних полых органов, то эластичный гибкий катетер, введенный в полый орган на уровень расположения опухоли и заполненный электропроводной жидкостью, позволяет увеличить температуру в опухоли на 1-3°С по сравнению с той температурой, которая достигается без катетера. Это снижает вероятность появления «горячих точек» под электродами-аппликаторами до достижения гипертермической температуры в опухоли.If selective heating of tumors of the internal hollow organs was previously difficult, an elastic flexible catheter inserted into the hollow organ at the level of the location of the tumor and filled with electrically conductive fluid can increase the temperature in the tumor by 1-3 ° C compared with the temperature achieved without a catheter . This reduces the likelihood of the appearance of "hot spots" under the applicator electrodes until hyperthermic temperature in the tumor is reached.
Если раньше медперсонал был вынужден перекладывать пациента со стационарного гипертермического стола на каталку и обратно, то мобильный гипертермический стол позволяет сразу отвозить больного в рентгеновский кабинет и затем, без особых проблем, размещать больного между электродами.If earlier the medical staff was forced to transfer the patient from a stationary hyperthermic table to a gurney and vice versa, then a mobile hyperthermic table allows you to immediately transport the patient to the X-ray room and then, without any problems, place the patient between the electrodes.
Если раньше было затруднено управление средством подачи жидкого диэлектрика и средством ориентации электродов и не было программного компьютерного обеспечения для отображения и документирования информации от ТД и генератора, то система управления, отображения и документирования информации упрощает и ускоряет проведение сеансов УВЧ-гипертермии.If earlier it was difficult to control the liquid dielectric supply means and the electrode orientation means and there was no computer software for displaying and documenting information from the TD and the generator, then the system for controlling, displaying and documenting information simplifies and speeds up the UHF hyperthermia sessions.
Перечень чертежей:The list of drawings:
Функциональная схема устройства для локальной УВЧ-гипертермии показана на чертеже:The functional diagram of the device for local UHF hyperthermia is shown in the drawing:
1. Генератор УВЧ-поля (40,68 МГц).1. UHF field generator (40.68 MHz).
2. Электродная пластина.2. The electrode plate.
3. Эластичный аппликатор, выполненный в виде сильфона и заполненный жидким диэлектриком (ЖД).3. An elastic applicator made in the form of a bellows and filled with a liquid dielectric (ID).
4. Электронасос системы циркуляции жидкого диэлектрика.4. The electric pump of the liquid dielectric circulation system.
5. Емкость с жидким диэлектриком.5. Tank with liquid dielectric.
6. Термостат для регулирования температуры жидкого диэлектрика от +2 до +45°С.6. Thermostat for regulating the temperature of a liquid dielectric from +2 to + 45 ° С.
7. Электромеханический привод для сканирования электродов-аппликаторов.7. Electromechanical drive for scanning electrode applicators.
8. Скоба с держателями электродов.8. Bracket with electrode holders.
9. Восьмиканальный прибор для измерения температуры с игольчатыми и гибкими волоконнооптическими трехэлементными термодатчиками (ТД).9. An eight-channel temperature measuring device with needle and flexible fiber-optic three-element temperature sensors (TD).
10. Опухоль.10. The tumor.
11.Легкие, поперечный срез грудной клетки.11. Light, cross section of the chest.
12.Катетер с электропроводящей жидкостью, снабженный волоконнооптическим гибким ТД.12. A catheter with an electrically conductive fluid, equipped with a fiber optic flexible TD.
13. Система управления, отображения и документирования информации (СУОДИ).13. The system of management, display and documentation of information (SUODI).
14. Стрелками обозначена возможность электродов-аппликаторов совершать поступательные движения «вперед - назад».14. The arrows indicate the ability of the applicator electrodes to perform forward-backward movements.
15.Мобильный гипртермический стол на колесах.15. Mobile hyperthermic table on wheels.
Описание устройстваDevice description
Генератор (1) УВЧ поля с согласующим блоком и электродные пластины (2) составляют систему генератора (СГ), которая имеет прямую и обратную связь с СУОДИ (13), а также связана электрическим полем с расположенной в легких (11) опухолью (10) с игольчатым ТД от восьмиканального термометрического прибора (9), и с эластичным катетером (12), заполненным электропроводной жидкостью и связанным с термометрическим прибором (9) гибким волоконнооптическим ТД.The generator (1) of the UHF field with the matching unit and the electrode plates (2) make up the generator system (SG), which has a direct and feedback connection with the SUODI (13), and is also connected by an electric field to the tumor located in the lungs (11) (10) with a needle TD from an eight-channel thermometric device (9), and with an elastic catheter (12) filled with an electrically conductive fluid and connected to a thermometric device (9) with a flexible fiber-optic TD.
Аппликаторы (3), электронасосы (4), емкости (5) с ЖД, термостаты (6) составляют двухконтурную систему циркуляции (СЦ) жидкого диэлектрика, которая управляется СУОДИ (13) и передает ей информацию.Applicators (3), electric pumps (4), tanks (5) with railway, thermostats (6) make up a dual-circuit system of circulation (SC) of a liquid dielectric, which is controlled by the SUODI (13) and transmits information to it.
Электромеханический привод (7), скоба (8) с электрододержателями составляют систему ориентации электродов (СОЭ), которая управляется СУОДИ (9) и перемещает электроды вперед-назад (14), вверх-вниз.The electromechanical drive (7), the bracket (8) with the electrode holders make up the electrode orientation system (ESR), which is controlled by the SUODI (9) and moves the electrodes back and forth (14), up and down.
Мобильный гипертермический стол (15) предназначен для размещения пациента и его перемещения в рентгенологический кабинет для контролируемого введения ТД в ткани (включая опухолевую) и полые органы и последующего перемещения пациента на этом столе к СОЭ для размещения области тела с опухолью в межэлектродном пространстве и перемещения тела пациента вверх-вниз.A mobile hyperthermic table (15) is designed to place the patient and move him to the X-ray room for the controlled administration of TD into tissues (including the tumor) and hollow organs and subsequent patient movement on this table to the ESR to place the area of the body with the tumor in the interelectrode space and move the body patient up and down.
Работа устройстваDevice operation
Пациент укладывается на мобильный стол (15); один из игольчатых термодатчиков (ТД) термоизмерительного прибора (9) вводится в опухоль (10), один гибкий ТД вмонтирован в гибкий эластичный катетер (12), катетер устанавливается в полом органе, например в бронхе легкого (11), на уровене опухоли и заполняется жидким диэлектриком (ЖД) с высокой электропроводностью, при этом силовые линии электрического УВЧ-поля (при работающем генераторе) концентрируются вокруг катетера и температура в опухоли полого органа повышается, как правило, на 1-3°С по сравнению с той температурой, которая достигается в опухоли без катетера; электроды (2) с аппликаторами (3) без ЖД устанавливаются на теле пациента в области опухоли (10) и заполняются с помощью электронасоса (4) из емкости (5) через термостат (6) жидким диэлектриком с заданной температурой так, чтобы под давлением жидкости эластичная стенка аппликатора (3) повторила неровную поверхность тела пациента; от генератора (1) на электродные пластины (2) подается переменное электрическое напряжение частотой 40,68 МГц, а выходная мощность генератора поднимается до тех пор, пока в опухоли не достигаются гипертермические температуры - 41 - 45°С; включается электромеханический привод (7) для сканирующего нагрева тканей электрическим полем УВЧ, которое создается между мобильной парой электродных пластин (2), совершающих поступательные движения (вперед-назад) по команде оператора; СУОДИ (13) запоминает эти движения и по команде оператора повторяет их в течение сеанса УВЧ-гипертермии. Информация о температуре из точек термометрии и о выходной мощности генератора поступает в СУОДИ (13), которая управляет выходной мощностью генератора (1), сканирующим электромеханическим приводом (7) со скобой (8), температурой жидкости с помощью термостата (11) и давлением жидкого диэлектрика в аппликаторах (3) с помощью электронасоса (4).The patient is placed on a mobile table (15); one of the needle temperature sensors (TD) of the heat measuring device (9) is inserted into the tumor (10), one flexible TD is mounted in a flexible elastic catheter (12), the catheter is installed in a hollow organ, for example, in the bronchus of the lung (11), at the level of the tumor and is filled a liquid dielectric (HD) with high electrical conductivity, while the force lines of the electric UHF field (with the generator running) are concentrated around the catheter and the temperature in the tumor of the hollow organ rises, as a rule, by 1-3 ° C compared with the temperature that is reached in op catheter-free aches; electrodes (2) with applicators (3) without iron are installed on the patient’s body in the tumor area (10) and are filled with an electric pump (4) from the container (5) through a thermostat (6) with a liquid dielectric with a given temperature so that under liquid pressure the elastic wall of the applicator (3) repeated the uneven surface of the patient's body; from the generator (1) to the electrode plates (2) an alternating voltage of 40.68 MHz is applied, and the output power of the generator rises until hyperthermic temperatures of 41–45 ° C are reached in the tumor; the electromechanical drive (7) is switched on for scanning tissue heating by the UHF electric field, which is created between a mobile pair of electrode plates (2) that perform translational movements (back and forth) at the operator's command; SUODI (13) remembers these movements and repeats them at the command of the operator during the UHF hyperthermia session. Information about the temperature from the points of thermometry and the output power of the generator is supplied to the SUODI (13), which controls the output power of the generator (1), a scanning electromechanical drive (7) with a bracket (8), the temperature of the liquid using a thermostat (11) and the pressure of the liquid dielectric in the applicators (3) using an electric pump (4).
Положительный эффектPositive effect
Устройство позволяет достигать в опухолях внутренних внутренних полых органов, а также в опухолях других органов и тканей гипертермические температуры - 41 - 45°С и выше. Эти температуры в сочетании с воздействием ионизирующего излучения позволяют существенно снизить суммарную очаговую дозу лучевой терапии, существенно повысить выживаемость больных и улучшить качество жизни излеченных пациентов за счет уменьшения частоты калечащих оперативных вмешательств.The device allows to achieve hyperthermic temperatures in tumors of internal internal hollow organs, as well as in tumors of other organs and tissues - 41 - 45 ° C and higher. These temperatures, combined with exposure to ionizing radiation, can significantly reduce the total focal dose of radiation therapy, significantly increase the survival of patients and improve the quality of life of treated patients by reducing the frequency of crippling surgical interventions.
Так, например, после термолучевой терапии с использованием УВЧ-ГТ пятилетняя выживаемость больных раком полости рта и ротоглотки была в 2 раза выше, чем в группе лучевой терапии без УВЧ-ГТ (51% против 22%, р<0,05) [10]. При термолучевой терапии с использованием УВЧ-ГТ у больных раком гортани (III стадия болезни) общая пятилетняя выживаемость составила 95%. В группе больных, где лучевая терапия проводилась в сочетании с СВЧ-ГТ, общая пятилетняя выживаемость составила 50% и была практически такой же, как и в контрольной группе - 47% [11]. При термохимиолучевой терапии остеосаркомы с использованием УВЧ-ГТ пятилетняя выживаемость больных, в опухолях которых достигались гипертермические температуры - 41 - 45°С и выше, составила 75%, в контрольной группе (химиолучевая терапия) пятилетняя выживаемость составила 21% (Р<0,01).For example, after thermo-radiation therapy using UHF-HT, the five-year survival rate for patients with cancer of the oral cavity and oropharynx was 2 times higher than in the radiation therapy group without UHF-HT (51% versus 22%, p <0.05) [10 ]. During thermo-radiation therapy using UHF-GT in patients with laryngeal cancer (stage III disease), the overall five-year survival rate was 95%. In the group of patients where radiation therapy was carried out in combination with microwave-HT, the overall five-year survival rate was 50% and was almost the same as in the control group - 47% [11]. When thermo-chemoradiotherapy of osteosarcoma using UHF-GT, the five-year survival of patients whose tumors reached hyperthermic temperatures of 41-45 ° C and above was 75%, and in the control group (chemo-radiation therapy), the five-year survival was 21% (P <0.01 )
Субгипертермические температуры в опухолях - 39 - 41°С не улучшали результатов лечения больных остеосаркомой. Важно, что среди излеченных пациентов, в опухолях которых были достигнуты гипертермические температуры, без оперативного вмешательства выжило 25% больных, а подгруппе, в опухолях которой были достигнуты лишь гипертермические температуры, без оперативного вмешательства выжило - 7%, в контрольной группе - 7% [12].Subhyperthermic temperatures in tumors - 39 - 41 ° С did not improve the results of treatment of patients with osteosarcoma. It is important that among the treated patients, in the tumors of which hyperthermic temperatures were reached, 25% of the patients survived without surgical intervention, and the subgroup in the tumors of which only hyperthermic temperatures were reached, 7% survived without surgery, and 7% in the control group [ 12].
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Девятков Н.Д. Гельвич Э.А. Мазохин В.Н. Комплект аппаратуры для электромагнитной гипертермии злокачественных новообразований // Мед. радиология. - 1987, N 1. - С.73-76.1. Devyatkov N.D. Gelvich E.A. Mazokhin V.N. A set of equipment for electromagnetic hyperthermia of malignant neoplasms // Honey. radiology. - 1987, N 1. - S. 73-76.
2. Ливенцев Н.М., Ливенсон А.Р. Электромедицинская аппаратура. - М., 1974. - 524 с.2. Liventsev N.M., Livenson A.R. Electromedical equipment. - M., 1974. - 524 p.
3. Штемлер В.М., Колесников С.В. Особенности взаимодействия электромагнитных полей с биообъектами. Физиология человека и животных. - М.: Медицина, 1978. - Т.22. - С.9-67.3. Shtemler V. M., Kolesnikov S. V. Features of the interaction of electromagnetic fields with biological objects. Human and animal physiology. - M .: Medicine, 1978. - T. 22. - S. 9-67.
4. Савин Б.М., Степанский Г.А. Физиология человека и животных. Биологическое действие электромагнитных излучений. М., 1978. С.12-64.4. Savin B.M., Stepansky G.A. Human and animal physiology. The biological effect of electromagnetic radiation. M., 1978. S.12-64.
5. Штейншлегер В.Б., Мисежников Г.С., Сельский А.Г. // Успехи физиол. наук. - 1981. -T.134, №1. - C.158-163.5. Shteinshleger VB, Misezhnikov G.S., Selsky A.G. // Success fiziol. sciences. - 1981. -T.134, No. 1. - C.158-163.
6. Лопатин В.Ф., Деденков А.Н., Ключ В.Е. Способ и устройство для гипертермического лечения опухолей. Патент №1132389 от 01.09.84.6. Lopatin V.F., Dedenkov A.N., Klyuch V.E. Method and device for hyperthermic treatment of tumors. Patent No. 1132389 from 09/01/84.
7. Лопатин В.Ф., Мардынский Ю.С., Втюрин Б.М. Локальная УВЧ-гипертермия в лучевой терапии рака органов полости рта и ротоглотки // Рос.онкол. журнал. - 2001. - №4. - С.30-35.7. Lopatin V.F., Mardynsky Yu.S., Vtyurin B.M. Local UHF hyperthermia in radiation therapy of cancer of the organs of the oral cavity and oropharynx // Ros.onkol. Journal. - 2001. - No. 4. - S.30-35.
8. Мардынский Ю.С., Андреев В.Г., Лопатин В.Ф., Термолучевая терапия рака гортани // Вопросы онкологии. - 2000. - Т.46, №6. - С.708-712.8. Mardinsky Yu.S., Andreev V.G., Lopatin V.F., Thermoradiotherapy of larynx cancer // Oncology Issues. - 2000. - T. 46, No. 6. - S.708-712.
9. Мардынский Ю.С., Лопатин В.Ф., Бизер В.А. Локальная УВЧ-гипертермия при лучевом лечении остеогенной саркомы длинных трубчатых костей у детей и подростков // Вопросы онкологии. - 2007. - Т.53, №5 - С.584-588.9. Mardinsky Yu.S., Lopatin V.F., Bizer V.A. Local UHF hyperthermia during radiation treatment of osteogenic sarcoma of long tubular bones in children and adolescents // Questions of Oncology. - 2007. - T.53, No. 5 - S.584-588.
10. Лопатин В.Ф. и Шведенко И.М. Устройство для высокочастотной терапии и система ориентации для него. Свидетельство на полезную модель. RU 26004 от 29.05.2002.10. Lopatin V.F. and Shvedenko I.M. Device for high-frequency therapy and an orientation system for it. Utility Model Certificate. RU 26004 from 05.29.2002.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147526/14A RU2372116C2 (en) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | Local uhf-hyperthermia apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007147526/14A RU2372116C2 (en) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | Local uhf-hyperthermia apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007147526A RU2007147526A (en) | 2009-06-27 |
| RU2372116C2 true RU2372116C2 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=41026677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007147526/14A RU2372116C2 (en) | 2007-12-24 | 2007-12-24 | Local uhf-hyperthermia apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2372116C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2672379C1 (en) * | 2016-07-06 | 2018-11-14 | Сергей Маркович Полозов | Method of non-invasive remote temperature control of deeply located organs and tissues |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5891094A (en) * | 1995-09-07 | 1999-04-06 | Innerdyne, Inc. | System for direct heating of fluid solution in a hollow body organ and methods |
| US6002968A (en) * | 1994-06-24 | 1999-12-14 | Vidacare, Inc. | Uterine treatment apparatus |
| RU26004U1 (en) * | 2002-05-29 | 2002-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью Центр по изготовлению медицинской техники "Экстратерм" | DEVICE FOR HIGH-FREQUENCY THERAPY AND ELECTRODE ORIENTATION SYSTEM FOR IT |
| US6582456B1 (en) * | 1998-06-26 | 2003-06-24 | Hill-Rom Services, Inc. | Heated patient support apparatus |
-
2007
- 2007-12-24 RU RU2007147526/14A patent/RU2372116C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6002968A (en) * | 1994-06-24 | 1999-12-14 | Vidacare, Inc. | Uterine treatment apparatus |
| US5891094A (en) * | 1995-09-07 | 1999-04-06 | Innerdyne, Inc. | System for direct heating of fluid solution in a hollow body organ and methods |
| US6582456B1 (en) * | 1998-06-26 | 2003-06-24 | Hill-Rom Services, Inc. | Heated patient support apparatus |
| RU26004U1 (en) * | 2002-05-29 | 2002-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью Центр по изготовлению медицинской техники "Экстратерм" | DEVICE FOR HIGH-FREQUENCY THERAPY AND ELECTRODE ORIENTATION SYSTEM FOR IT |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Комплекс УВЧ для локальной гипертермии опухолей «СУПЕРТЕРМ ЭП-40», производство ГК НПЦ им. М.В.Хруничева (Установлен в клинике МРНЦ РАМН г.Обнинска, находится в эксплуатации с 1996 г. www.khrunichev.ru/main.php..,www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/7246.html Установка для локальной СВЧ-гипертермии злокачественных новообразований с системой автоматической стабилизации температуры в зоне облучения «Яхта-3», http://hvperthermia.ru/yacht3.htm. ст.«Электромагнитная гипертермия», Газета «Ключ», от 30.01.1999. Гипертермическая система THERMOTRON-RF8 (Одобрено Японской организацией страхования здоровья населения в апреле 1990), www.trimm.ru/php/content.php?group=1&id=3664. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2672379C1 (en) * | 2016-07-06 | 2018-11-14 | Сергей Маркович Полозов | Method of non-invasive remote temperature control of deeply located organs and tissues |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007147526A (en) | 2009-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Seegenschmiedt et al. | Interstitial thermoradiotherapy: review on technical and clinical aspects | |
| KR102388511B1 (en) | Treatment system for unwanted tissue | |
| Song et al. | Capacitive heating of phantom and human tumors with an 8 MHz radiofrequency applicator (Thermotron RF-8) | |
| JPH0380032B2 (en) | ||
| US9669231B1 (en) | Apparatus and method for hyperthermic treatments | |
| US10232188B2 (en) | Single cable apparatus and method for hyperthermic treatments | |
| JP2014522714A (en) | Method and apparatus for treating cancer | |
| CA2738073A1 (en) | Therapeutic device combining radiation therapy and thermotherapy | |
| CN204219617U (en) | Six-freedom parallel radiation therapeutical bed | |
| CN111603684B (en) | Microwave radio frequency cooperative rotation global irradiation thermotherapy system | |
| Khayamian et al. | Irreversible electroporation for post-operative margin therapy to prevent cancer recurrence based on triboelectric nanogenerator driven balloon catheter | |
| RU2372116C2 (en) | Local uhf-hyperthermia apparatus | |
| Yerushalmi et al. | Normal tissue response to localized deep microwave hyperthermia in the rabbit's prostate: a preclinical study | |
| Chou | Application of electromagnetic energy in cancer treatment | |
| FERENCZI et al. | TECHNICAL CHALLENGES AND PROPOSALS IN LOCAL ONCOLOGICAL HYPERTHERMIA | |
| KR101971585B1 (en) | Apparatus and Method for Hyperthermia Treatment by using a current feedback | |
| KR101968304B1 (en) | A high frequency cancer treatment | |
| RU2368406C2 (en) | Method and device for destroying malignant tumours | |
| RU2063255C1 (en) | Device and method for treating malignant neoplastic formations | |
| KR20150049678A (en) | Multi-channel Intensity Modulated Hyperthermia Treatment | |
| Trefna et al. | Delivering energy using localized hyperthermia systems | |
| Egawa et al. | Hyperthermic therapy of deep seated tumors: comparison of the heating efficiencies of an annular array applicator and a capacitively coupled radiofrequency system | |
| RU26004U1 (en) | DEVICE FOR HIGH-FREQUENCY THERAPY AND ELECTRODE ORIENTATION SYSTEM FOR IT | |
| RU2636877C1 (en) | Complex for high-temperature impact on biological tissue (versions) | |
| Kurpeshev et al. | Hyperthermia for Deep Seated Tumours-Possibilities of Heating with Capacitive Devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120528 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121225 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150710 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161225 |