FR2659018A1 - Applicator for creating local hyperthermy in the human body - Google Patents

Applicator for creating local hyperthermy in the human body Download PDF

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FR2659018A1
FR2659018A1 FR9002742A FR9002742A FR2659018A1 FR 2659018 A1 FR2659018 A1 FR 2659018A1 FR 9002742 A FR9002742 A FR 9002742A FR 9002742 A FR9002742 A FR 9002742A FR 2659018 A1 FR2659018 A1 FR 2659018A1
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human body
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electromagnetic radiation
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Kudryavtsev Jury Sergeevich
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KUDRYAVTSEV JURY
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KUDRYAVTSEV JURY
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F7/00Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/02Radiation therapy using microwaves
    • A61N5/04Radiators for near-field treatment

Abstract

The invention relates to an applicator for creating local hyperthermy in the human body. …<??>According to the invention, it comprises a microwave radiator (1), including emitter electrodes (3) and a screen (4) of rectangular shape, these being arranged on a dielectric support (2) in such a way that their sides (11 to 14, 11' to 14') are parallel in pairs, they are electrically connected to each other by connector bars (5) along one of the sides (12, 12'), the distance between the opposite side (11) of the electrode (3) and any parallel side (11', 12') of the electrode (4) being equal to 0.2 to 0.6 times the wavelength of the electromagnetic radiation in the dielectric layer (6) situated between the human body (7) and the radiator (1). …<??>The invention will be used in the treatment of malignant tumours, and also in physiotherapy. … …

Description

L'invention se rapporte à un équipement pour la radiothérapie, et plusThe invention relates to equipment for radiotherapy, and more

précisément elle a trait aux applicateurs pour la création d'une hyperthermie locale precisely it relates to the applicators for the creation of a local hyperthermia

dans le corps humain.in the human body.

L'invention peut trouver son application dans le The invention can find its application in the

traitement des tumeurs malignes ainsi qu'en physiothérapie. treatment of malignant tumors as well as physiotherapy.

On connaît des applicateurs pour la création d'une hyperthermie locale dans le corps humain qui comprennent un résonateur unique à microbande sur support diélectrique, ledit résonateur étant revêtu sur sa face inverse d'un écran, et une ligne d'alimentation électriquement connectée au résonateur et à l'écran Le résonateur contacte une couche diélectrique, qui, au cours de l'hyperthermie, est orientée, par sa surface opposée, vers le corps du patient, Applicators are known for creating local hyperthermia in the human body which comprise a single microstrip resonator on a dielectric support, said resonator being coated on its reverse face with a screen, and a supply line electrically connected to the resonator. and on the screen The resonator contacts a dielectric layer, which, during hyperthermia, is oriented, by its opposite surface, towards the patient's body,

et par le biais de laquelle le rayonnement électro- and through which the electro-

magnétique pénètre dans le corps du patient (US, A, magnetic penetrates the patient's body (US, A,

4600018; GB, A, 2122092).4600018; GB, A, 2122092).

Les applicateurs de ce type n'assurent pas l'homogénéité de la répartition de la puissance du rayonnement électromagnétique absorbé par le corps humain Applicators of this type do not ensure the homogeneity of the distribution of the power of electromagnetic radiation absorbed by the human body

sur une longueur supérieure à la longueur du résonateur. over a length greater than the length of the resonator.

On connaît également des applicateurs qui comprennent Applicators are also known which include

un radiateur à micro-ondes qui forme une onde électro- a microwave radiator that forms an electro-wave

magnétique orientée sur la partie à irradier du corps, et dans lequel l'électrode émettrice et l'électrode-écran sont électriquement connectées par une barrette le long de l'un des côtés de chacune d'elles Les électrodes sont disposées de différents côtés d'un support diélectrique Le radiateur porte une couche diélectrique qui, au cours de l'hyperthermie, est orientée vers la partie à irradier du magnetic oriented on the part of the body to be irradiated, and in which the emitting electrode and the shielding electrode are electrically connected by a bar along one of the sides of each of them The electrodes are arranged on different sides of the 'a dielectric support The radiator carries a dielectric layer which, during hyperthermia, is oriented towards the part to be irradiated of the

corps humain Par ladite couche passe l'onde électro- human body Through said layer passes the electro-wave

magnétique venant du radiateur auquel on applique, par une ligne d'alimentation, des oscillations électromagnétiques d'une longueur d'onde prédéterminée (US, A, 4589422; GB, magnetic coming from the radiator to which is applied, by a supply line, electromagnetic oscillations of a predetermined wavelength (US, A, 4589422; GB,

A, 2135891).A, 2135891).

Les applicateurs connus susmentionnés n'assurent pas 2 - non plus l'homogénéité de la répartition de la puissance d'irradiation électromagnétique absorbée par le corps humain sur une longueur supérieure à la longueur de The aforementioned known applicators also do not ensure the homogeneity of the distribution of the electromagnetic irradiation power absorbed by the human body over a length greater than the length of

l'électrode émettrice du résonateur. the emitting electrode of the resonator.

Le problème posé dans la présente invention consiste à mettre au point un applicateur pour la création d'une hyperthermie locale du corps humain, permettant d'obtenir une répartition homogène de la puissance thermique absorbée par le corps sur une longueur supérieure à la longueur de l'électrode émettrice, et cela grâce à la sélection des The problem posed in the present invention consists in developing an applicator for creating local hyperthermia of the human body, making it possible to obtain a homogeneous distribution of the thermal power absorbed by the body over a length greater than the length of the body. 'emitting electrode, and this thanks to the selection of

paramètres et des dimensions du radiateur à micro-ondes. parameters and dimensions of the microwave radiator.

Ce problème est résolu du fait que, dans un applicateur pour la création d'une hyperthermie locale dans le corps humain, comportant un radiateur à micro-ondes qui forme une onde électromagnétique qui se dirige sur la partie à irradier du corps du patient et qui comporte une électrode émettrice et une électrode servant d'écran qui sont en connexion électrique entre elles par au moins une barrette de connexion et se trouvent sur les côtés opposés d'un support diélectrique, une couche diélectrique qui est disposée sur le radiateur à micro-ondes et est orientée vers la partie à irradier du corps humain au cours de l'hyperthermie et par laquelle passe l'onde électromagnétique venant du radiateur à micro-ondes, et une ligne d'alimentation au moyen de laquelle des oscillations électromagnétiques d'une longueur d'onde déterminée sont appliquées au radiateur à micro-ondes, selon l'invention, l'électrode émettrice et celle servant d'écran du radiateur à micro-ondes sont rectangulaires et disposées sur le support diélectrique de façon que leurs côtés soient parallèles deux à deux, les barrettes de connexion sont parallèles à l'un des côtés de l'électrode émettrice et à une distance par rapport au côté opposé de l'électrode émettrice égale au 1/4 de la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique dans le support diélectrique, la distance entre le côté de l'électrode émettrice, qui est parallèle 3 - aux barrettes et en est éloigné du 1/4 de la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique dans le support diélectrique, et n'importe quel côté qui lui est parallèle de l'électrode servant d'écran étant égale à 0,2 0,6 fois la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique dans le support diélectrique, et l'épaisseur du support diélectrique est égale à 0,003 0,03 fois la longueur This problem is solved by the fact that, in an applicator for the creation of local hyperthermia in the human body, comprising a microwave radiator which forms an electromagnetic wave which is directed to the part to be irradiated of the patient's body and which has an emitting electrode and a shielding electrode which are electrically connected to each other by at least one terminal strip and are on opposite sides of a dielectric carrier, a dielectric layer which is disposed on the micro-radiator. waves and is directed towards the part of the human body to be irradiated during hyperthermia and through which passes the electromagnetic wave coming from the microwave radiator, and a supply line through which electromagnetic oscillations of a determined wavelength are applied to the microwave radiator, according to the invention, the emitting electrode and that serving as a screen of the microwave radiator are rectangular and arranged es on the dielectric support so that their sides are parallel two by two, the connection strips are parallel to one of the sides of the emitting electrode and at a distance from the opposite side of the emitting electrode equal to 1 / 4 of the wavelength of electromagnetic radiation in the dielectric carrier, the distance from the side of the emitting electrode, which is 3 - parallel to the arrays and away from them by 1/4 of the wavelength of the radiation electromagnetic in the dielectric carrier, and any side parallel to it of the shielding electrode being equal to 0.2 0.6 times the wavelength of the electromagnetic radiation in the dielectric carrier, and the dielectric support thickness is 0.003 0.03 times the length

d'onde du rayonnement électromagnétique d'alimentation. power supply electromagnetic radiation wave.

Il est avantageux que les distances entre le côté de l'électrode émettrice, qui est parallèle aux barrettes et en est éloigné du 1/4 de la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique dans le support diélectrique, et chaque côté de l'électrode-écran qui lui est parallèle, soient égales. Dans le cas o l'applicateur selon l'invention comprend un système de refroidissement à l'eau placé entre le corps du patient et le support diélectrique, une cavité remplie d'eau du système de refroidissement peut se trouver juste au-dessus de l'électrode-écran et peut avoir des dimensions qui coïncident avec celles de ladite électrodeécran. L'invention sera bien comprise à l'aide des exemples qui suivent de sa réalisation, donnés en références aux dessins schématiques annexés dans lesquels: la figure 1 représente un applicateur selon l'invention, en coupe transversale; la figure 2 représente un radiateur à micro-ondes, selon l'invention, en vue de dessus; la figure 3 représente une autre version d'exécution du radiateur à micro-ondes selon l'invention, en vue de dessus; la figure 4 représente une version d'exécution de l'applicateur, selon l'invention, en coupe longitudinale la figure 5 représente le schéma qui explique la formation, par l'applicateur selon l'invention, d'une émission calorifique homogène dans la partie à réchauffer 4- du corps humain; et la figure 6 donne les caractéristiques expérimentales de l'une des versions de réalisation de It is advantageous that the distances between the side of the emitting electrode, which is parallel to the arrays and away from them by 1/4 of the wavelength of the electromagnetic radiation in the dielectric support, and each side of the electrode- screen that is parallel to it, are equal. In the case where the applicator according to the invention comprises a water cooling system placed between the patient's body and the dielectric support, a cavity filled with water in the cooling system can be located just above the body of the patient. 'screen electrode and may have dimensions which coincide with those of said screen electrode. The invention will be clearly understood with the aid of the following examples of its embodiment, given with reference to the appended schematic drawings in which: FIG. 1 represents an applicator according to the invention, in cross section; FIG. 2 represents a microwave radiator, according to the invention, in top view; FIG. 3 shows another version of the microwave radiator according to the invention, in top view; FIG. 4 represents an execution version of the applicator, according to the invention, in longitudinal section; FIG. 5 represents the diagram which explains the formation, by the applicator according to the invention, of a homogeneous heat emission in the part to be warmed 4- of the human body; and figure 6 gives the experimental characteristics of one of the realization versions of

l'applicateur selon l'invention.the applicator according to the invention.

L'applicateur pour la création d'une hyperthermie locale dans le corps humain, selon l'invention, que l'on peut voir à la figure 1, comporte un radiateur à micro-ondes quart d'onde 1 possédant un support diélectrique 2, une électrode émettrice 3 qui se trouve sur l'une des faces du support 2, une électrode servant d'écran 4 qui se trouve à l'autre face du support 2, et une barrette de connexion 5 connectant électriquement les The applicator for creating local hyperthermia in the human body, according to the invention, which can be seen in FIG. 1, comprises a quarter-wave microwave radiator 1 having a dielectric support 2, an emitting electrode 3 which is located on one side of the support 2, an electrode serving as a screen 4 which is located on the other side of the support 2, and a connection strip 5 electrically connecting the

électrodes 3 et 4.electrodes 3 and 4.

L'applicateur selon l'invention comporte également une couche intercalaire diélectrique 6, qui se trouve sur le radiateur 1 et est orientée vers la partie à irradier 7 du corps du patient, et une ligne d'alimentation 8 munie d'un conducteur extérieur 9 et d'un conducteur intérieur 10 The applicator according to the invention also comprises a dielectric interlayer 6, which is located on the radiator 1 and is oriented towards the part to be irradiated 7 of the patient's body, and a supply line 8 provided with an external conductor 9 and an inside conductor 10

qui sont, respectivement, reliés aux électrodes 4 et 3. which are, respectively, connected to electrodes 4 and 3.

Les électrodes 3 et 4 de la figure 2 de forme rectangulaire sont placées sur le support 2 de façon que leurs côtés correspondants 11 et 11 ', 12 et 12 ', 13 et 13 ', 14 et 14 ' soient parallèles deux à deux L'électrode The electrodes 3 and 4 of Figure 2 of rectangular shape are placed on the support 2 so that their corresponding sides 11 and 11 ', 12 and 12', 13 and 13 ', 14 and 14' are parallel two by two L ' electrode

émettrice 3 est plus petite que l'électrode-écran 4. emitter 3 is smaller than screen electrode 4.

Pour créer une répartition symétrique du champ électrique dans la couche 6, le support 2 porte un élément électroconducteur qui a la même forme et les mêmes dimensions que l'électrode émettrice, comme on peut le voir To create a symmetrical distribution of the electric field in the layer 6, the support 2 carries an electroconductive element which has the same shape and the same dimensions as the emitting electrode, as can be seen

à la figure 3.in figure 3.

Les barrettes de connexion 5 qui connectent élec- The terminal strips 5 which connect electrical

triquement les électrodes 3 et 4 sont parallèles à l'un des côtés de l'électrode 3, notamment au côté 12, comme le montre la figure 3 Les barrettes 5 sont éloignées de l'autre côté 11 de l'électrode 3 d'une distance égale au 1/4 de la longueur d'onde A\ 2 du rayonnement trially the electrodes 3 and 4 are parallel to one of the sides of the electrode 3, in particular to the side 12, as shown in FIG. 3 The bars 5 are distant from the other side 11 of the electrode 3 by a distance equal to 1/4 of the wavelength A \ 2 of the radiation

électromagnétique dans le support diélectrique 2. electromagnetic in the dielectric carrier 2.

- La dis ance X 1, X 2 séparant le côté 11 de l'électrode émettrice de n'importe quel côté 12 ' ou 11 ' qui lui est parallèle, de l'électrodeécran 4, est égale à 0,2 0,6 - The distance X 1, X 2 separating side 11 of the emitting electrode from any side 12 'or 11' which is parallel to it, of the screen electrode 4, is equal to 0.2 0.6

fois la longueur d'onde k 6 du rayonnement électro- times the wavelength k 6 of electro-

magnétique dans la couche diélectrique 6 Si l'on admet que cette dis-ance est inférieure à_ 0,2 fois la longueur d'onde les d -ensions de la zone du dêgage-ent calorifique régulier devl-ennent plus petites que dans les applicateurs connus, foncz-onnant à la même fréquence et ayant le même magnetic in the dielectric layer 6 If we admit that this distance is less than 0.2 times the wavelength the d -ensions of the zone of the regular heat release become smaller than in the applicators known, operating at the same frequency and having the same

matériau du support 2.backing material 2.

Si l'onr admet la distance susmentionnée supérieure a 0,6 fois la l:gueur d'onde A 6 il esr pratiauement imopossible d':btenir, dans la zone de travail, un ceoagemenz ca-orifique régulier, d'une irégularié inférieure = 3 d B. Il s'es avéré, dans la pratique, que la distance X entre le côté 12 de l'électrode 3 et chacun des côtés 12 ' et 1 l' de l'électrode 4 peut être la même Cela simplifie la technologie de fabrication du radiateur selon If we admit the above-mentioned distance greater than 0.6 times the wavelength A 6, it is practically impossible to: obtain, in the working area, a regular ca-orific ceoagemenz, of a lesser irregularity. = 3 d B. It has been found in practice that the distance X between the side 12 of the electrode 3 and each of the sides 12 'and 1 l' of the electrode 4 can be the same. radiator manufacturing technology according to

l'invention.invention.

La couche diélectrique 6 de la figure 1 influe également sur la régularité du processus de dégagement calorifique, et pour cette raison, on choisit une épaisseur de la couche 6 égale à 0,003 0,03 fois la longueur d'onde k du rayonnement électromagnétique appliqué au radiateur 1. Si l'épaisseur de la couche 6 est inférieure à 0,003 K, il n'est pas possible d'obtenir des dimensions suffisamment importantes de 'la zone du dégagement calorifique en longueur du champ électrique Dans le cas o l'épaisseur d est supérieure-à 0,03 et pour une distance X 1, X 2 entre le côté 11 de l'électrode 3 et les côtés 11 ', 12 ' de l'électrode 4 comprise entre les limites de 0,4 k à 0,6 | o E est la perméabilité v& VUFL 6 - diélectrique relative du matériau de la couche 6 et est la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique appliqué, il se forme une zone de faible dégagement calorifique avec une grandeur du dégagement calorifique relatif inférieure à 0,5, ce qui rend impossible l'obtention d'une grande zone de dégagement calorifique The dielectric layer 6 of FIG. 1 also influences the regularity of the heat release process, and for this reason, a thickness of the layer 6 is chosen equal to 0.003 0.03 times the wavelength k of the electromagnetic radiation applied to the radiator 1. If the thickness of the layer 6 is less than 0.003 K, it is not possible to obtain sufficiently large dimensions of the zone of the heat release in the length of the electric field In the case where the thickness d is greater than 0.03 and for a distance X 1, X 2 between side 11 of electrode 3 and sides 11 ', 12' of electrode 4 between the limits of 0.4 k to 0, 6 | o E is the relative dielectric permeability v & VUFL 6 - of the material of layer 6 and is the wavelength of the electromagnetic radiation applied, a zone of low heat release is formed with a magnitude of the relative heat release less than 0.5 , which makes it impossible to obtain a large heat release area

régulier (avec une irrégularité inférieure à 3 d B). regular (with an irregularity less than 3 d B).

La couche 6 de la figure 4 représente une partie du corps 16 de l'applicateur selon l'invention et forme un système de refroidissement à l'eau, doté d'une cavité 17 munie de raccords 18 et 19 pour l'amenée et la sortie de l'eau Dans la cavité 17, il y a des saillies 20 pour assurer l'écoulement libre de l'eau à travers ladite cavité The layer 6 of FIG. 4 represents a part of the body 16 of the applicator according to the invention and forms a water cooling system, provided with a cavity 17 provided with fittings 18 and 19 for the supply and release. water outlet In the cavity 17 there are projections 20 to ensure the free flow of water through said cavity

17 lors de la flexion de l'applicateur. 17 when bending the applicator.

Du côté qui contacte le corps du patient, le corps 16 est délimité par une membrane 21 Tout le corps est réalisé On the side which contacts the patient's body, the body 16 is delimited by a membrane 21 The whole body is made

en une matière élastique, par exemple, en caoutchouc. made of an elastic material, for example rubber.

La cavité 17 est placée directement au-dessus de l'électrode-écran 4 et leurs dimensions coïncident Cela influence également le processus de formation d'un dégagement calorifique régulier sur toute la longueur du The cavity 17 is placed directly above the screen electrode 4 and their dimensions coincide This also influences the process of forming a regular heat release along the entire length of the

radiateur 1 (figure 1).radiator 1 (figure 1).

La figure 5 présente un schéma expliquant la formation, par l'applicateur selon l'invention, d'une émission calorifique régulière dans le corps humain 7 soumis au réchauffement Le diagramme 22 représente le rapport de l'intensité de l'émission calorifique dans le corps humain 7 soumis au réchauffement à sa valeur maximale PO en fonction de la coordonnée Xquicorrespond à un déplacement, sur la surface du corps humain 7 à réchauffer, suivant les lignes de force 23 du champ électrique dans le FIG. 5 shows a diagram explaining the formation, by the applicator according to the invention, of a regular heat emission in the human body 7 subjected to heating. Diagram 22 represents the ratio of the intensity of the heat emission in the human body 7 subjected to heating to its maximum value PO as a function of the coordinate X which corresponds to a displacement, on the surface of the human body 7 to be heated, along the lines of force 23 of the electric field in the

corps humain à réchauffer.human body to be warmed up.

Le diagramme 22 illustre l'obtention d'un dégagement calorifique pratiquement régulier sur une distance Diagram 22 illustrates the achievement of an almost uniform heat release over a distance

supérieure à la longueur de l'électrode émettrice 3. greater than the length of the emitting electrode 3.

La figure 6 rapporte la limite 24 obtenue 7 - expérimentalement de la zone 25 de dégagement calorifique régulier, créé par un applicateur selon l'invention dont les dimensions de l'électrode-écran 4 sont égales à Figure 6 reports the limit 24 obtained 7 - experimentally of the zone 25 of regular heat release, created by an applicator according to the invention, the dimensions of the screen electrode 4 of which are equal to

220 x 300 mm.220 x 300 mm.

Le diagramme 22 ' montre les données expérimentales de la répartition du rapport P/P, correspondant à la zone 25 Diagram 22 'shows the experimental data of the distribution of the P / P ratio, corresponding to zone 25

dont les dimensions sont de 200 x 220 mm. whose dimensions are 200 x 220 mm.

L'applicateur pour la création d'une hyperthermie locale dans le corps humain, selon l'invention, fonctionne The applicator for creating local hyperthermia in the human body, according to the invention, works

comme suit.as following.

On dispose l'applicateur sur la partie à irradier du corps humain 7 (figure 1) en y appliquant la membrane 21 (figures 4 et 5) La couche diélectrique 6 se trouve alors entre le radiateur 1 et la surface du corps humain 7 La membrane 21 doit s'accoler fermement contre le corps 7 afin d'assurer une liaison électrique stable entre le radiateur 1 et le corps 7 L'eau s'écoule à travers la cavité 17, assurant le refroidissement de la couche superficielle des The applicator is placed on the part of the human body to be irradiated 7 (figure 1) by applying the membrane 21 (figures 4 and 5) to it. The dielectric layer 6 is then located between the radiator 1 and the surface of the human body 7 The membrane 21 must fit firmly against the body 7 in order to ensure a stable electrical connection between the radiator 1 and the body 7 The water flows through the cavity 17, ensuring the cooling of the surface layer of

tissus du corps humain 7 au cours de l'hyperthermie. tissues of the human body 7 during hyperthermia.

On amène, à la ligne d'alimentation 8, un rayonnement à micro-ondes d'une fréquence prédéterminée Les électrodes 3 et 4 et les barrettes de connexion 5 forment un résonateur rectangulaire plan quart d'onde, dans lequel est excité un champ électrique à micro-ondes Les lignes de force 26 (figure 6) de ce champ, sur le côté 11 de l'électrode 3 qui n'est pas électriquement connecté à l'électrode 4, pénètrent dans la couche 6 et excitent une ligne de transmission équivalente du champ à micro-ondes constituée par l'électrode 3, l'élément électroconducteur 15 et le corps humain 7 La couche 6 sert d'isolateur de cette ligne de transmission équivalente, la perméabilité diélectrique et l'épaisseur de ladite couche déterminant les paramètres électriques de la ligne de transmission équivalente, c'est-à-dire les constantes B et c L de Microwave radiation of a predetermined frequency is fed to the supply line 8 The electrodes 3 and 4 and the connection strips 5 form a rectangular quarter-wave plane resonator, in which an electric field is excited microwave The lines of force 26 (figure 6) of this field, on the side 11 of the electrode 3 which is not electrically connected to the electrode 4, enter the layer 6 and excite a transmission line equivalent of the microwave field constituted by the electrode 3, the electroconductive element 15 and the human body 7 Layer 6 serves as an insulator of this equivalent transmission line, the dielectric permeability and the thickness of said layer determining the electrical parameters of the equivalent transmission line, i.e. the constants B and c L of

propagation et d'affaibilissement des ondes. propagation and weakening of waves.

A droite et à gauche du côté 11 de l'électrode 3 dans -8- la ligne équivalente de transmission, les ondes excitées se propagent vers le côté 12 de l'électrode 3 et vers le côté 27 (figure 5) de l'élément 15, s'en réflechissent et forment, dans la ligne équivalente, un tableau d'ondes stationnaires Dans ce cas, la répartition du dégagement calorifique P le long de cette ligne équivalente est proportionnelle au carré de l'amplitude du courant passant dans la ligne et est donnée par l'expression: * 1 Ich 2 l (x 1-x) cos 2 B (x 2-x) pour O x 4 x 1 To the right and to the left of the side 11 of the electrode 3 in -8- the equivalent transmission line, the excited waves propagate towards the side 12 of the electrode 3 and towards the side 27 (figure 5) of the element 15, are reflected and form, in the equivalent line, a table of standing waves In this case, the distribution of the heat release P along this equivalent line is proportional to the square of the amplitude of the current flowing in the line and is given by the expression: * 1 Ich 2 l (x 1-x) cos 2 B (x 2-x) for O x 4 x 1

P = ( 1)P = (1)

* 2 (ch 2 JL (x 2-x) cos 2 B (x 2-xj pour O > x > x 2 * 2 (ch 2 JL (x 2-x) cos 2 B (x 2-xj for O> x> x 2

o x 1, x 2 sont les distances entre le côté 12 de l'élec- o x 1, x 2 are the distances between side 12 of the

trode 3 et les côtés 11 ' et 12 ' de l'électrode 4, B est la constante de propagation de l'onde dans la ligne équivalente de transmission, m L est la constante d'affaiblissement de l'onde dans la ligne équivalente de transmission, K 1, K 2 sont des facteurs d'échelle, x est la coordonnée courante le long d'un axe parallèle aux lignes de force 23 (figure 5) du champ électrique, trode 3 and sides 11 'and 12' of electrode 4, B is the wave propagation constant in the equivalent transmission line, m L is the wave attenuation constant in the equivalent line of transmission, K 1, K 2 are scale factors, x is the current coordinate along an axis parallel to the lines of force 23 (figure 5) of the electric field,

ch est le cosinus hyperbolique.ch is the hyperbolic cosine.

Le diagramme 22 montre avec évidence le changement du dégagement calorifique le long de l'électrode 3 On voit qu'il existe une zone 25 suffisamment grande de dégagement calorifique pratiquement régulier qui se propage sur une distance supérieure à la longueur de l'électrode émettrice 3 Ainsi donc, les relations choisies des dimensions du 9 - radiateur 1 permettent, sans recourir à des modifications constructives supplémentaires, d'obtenir un dégagement calorifique régulier et suffisant pour l'hyperthermie locale Cela se confirme également par les données expérimentales (figure 6). L'applicateur a été utilisé pour la réalisation de 24 Diagram 22 clearly shows the change in heat release along electrode 3 It is seen that there is a sufficiently large area 25 of substantially regular heat release which propagates over a distance greater than the length of the emitting electrode 3. Thus, the chosen relations of the dimensions of the 9 - radiator 1 make it possible, without resorting to additional constructive modifications, to obtain a regular heat release sufficient for local hyperthermia. This is also confirmed by the experimental data (figure 6). The applicator was used for the realization of 24

séances d'hyperthermie en association avec une gamma- hyperthermia sessions in association with gamma-

thérapie chez six patients souffrant de sarcomes des parties molles excédant une dimension de 20 cm Sous la tumeur, la température était maintenue au niveau de 42 à 430 C pendant une heure Après le traitement, tous les therapy in six patients with soft tissue sarcomas exceeding a dimension of 20 cm Under the tumor, the temperature was maintained at 42 to 430 C for one hour After treatment, every

patients subirent une intervention chirurgicale. patients underwent surgery.

--

Claims (3)

R E V E N D I C A T I O N SR E V E N D I C A T I O N S 1 Applicateur pour la création d'une hyperthermie locale dans le corps humain, du type comportant un 1 Applicator for the creation of local hyperthermia in the human body, of the type comprising a radiateur à micro-ondes qui forme une onde électro- microwave radiator that forms an electro-wave magnétique que l'on dirige sur la partie à irradier du corps humain et qui comporte une électrode émettrice et une électrode servant d'écran électriquement connectées par au moins une barrette de -connexion et placées sur les faces opposées d'un support diélectrique, une couche diélectrique placée sur le radiateur à micro-ondes et orientée vers la magnetic which is directed on the part of the human body to be irradiated and which comprises an emitting electrode and an electrode serving as a screen electrically connected by at least one connecting strip and placed on the opposite faces of a dielectric support, a dielectric layer placed on the microwave radiator and oriented towards the partie à irradier du corps humain au cours de l'hyper- part of the human body to be irradiated during hyper- thermie et par laquelle passe l'onde électromagnétique venant du radiateur à micro-ondes et une ligne thermal and through which passes the electromagnetic wave coming from the microwave radiator and a line d'alimentation par laquelle on amène, au radiateur à micro- power supply by which we bring, to the micro-radiator ondes des oscillations électromagnétiques d'une longueur d'onde prédéterminée, caractérisé en ce que l'électrode émettrice ( 3) et l'électrode-écran ( 4) du radiateur à micro-ondes ( 1) sont rectangulaires et placées sur le support diélectrique ( 2) de façon que leurs côtés ( 11-14, 11 '-14 ') soient parallèles deux à deux, les barrettes de connexion ( 5) sont parallèles à l'un des côtés ( 12) de l'électrode émettrice ( 3), à une distance par rapport à son côté opposé ( 11) qui est égale au 1/4 de la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique dans le support diélectrique ( 2), la distance entre le côté ( 11) de l'électrode émettrice ( 3), qui est parallèle aux barrettes ( 5) et en est éloigne du 1/4 de la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique dans le support diélectrique ( 2), et n'importe quel côté ( 11 ', 12 ') qui lui est parallèle de l'électrode-écran ( 4) étant égale à 0,2 à 0,6 fois la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique dans la couche diélectrique ( 6), l'épaisseur de la couche diélectrique ( 6) étant égale à 0,003 0,3 fois la longueur waves of electromagnetic oscillations of a predetermined wavelength, characterized in that the emitting electrode (3) and the shield electrode (4) of the microwave radiator (1) are rectangular and placed on the dielectric support (2) so that their sides (11-14, 11 '-14') are parallel two by two, the connection bars (5) are parallel to one of the sides (12) of the emitting electrode (3 ), at a distance from its opposite side (11) which is equal to 1/4 of the wavelength of the electromagnetic radiation in the dielectric support (2), the distance between the side (11) of the electrode emitter (3), which is parallel to the bars (5) and is away from them by 1/4 of the wavelength of the electromagnetic radiation in the dielectric support (2), and any side (11 ', 12' ) which is parallel to it with the screen electrode (4) being equal to 0.2 to 0.6 times the wavelength of the electromagnetic radiation in the dielectric layer ( 6), the thickness of the dielectric layer (6) being equal to 0.003 0.3 times the length d'onde du rayonnement électromagnétique d'alimentation. power supply electromagnetic radiation wave. 2 Applicateur selon la revendication 1, caractérisé il - en ce que les distances entre le côté ( 11) de l'électrode émettrice ( 3), qui est parallèle aux barrettes de connexion ( 5) et en est éloigné du 1/4 de la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique dans le support diélectrique ( 2), et n'importe quel côté ( 11 ', 12 '), qui lui est 2 Applicator according to claim 1, characterized it - in that the distances between the side (11) of the emitting electrode (3), which is parallel to the connection strips (5) and is away from it by 1/4 of the wavelength of electromagnetic radiation in the dielectric support (2), and any side (11 ', 12'), which is parallèle, de l'électrode-écran ( 4), sont égales. parallel, of the screen electrode (4), are equal. 3 Applicateur selon l'une quelconque des 3 Applicator according to any one of the revendications 1 ou 2, du type comportant un système de claims 1 or 2, of the type comprising a system of refroidissement par eau placé entre le corps humain et la couche diélectrique, caractérisé en ce qu'une cavité ( 17) remplie d'eau du système de refroidissement par eau est placée directement au-dessus de l'électrode-écran ( 4) et ses dimensions coïncident avec les dimensions de water cooling placed between the human body and the dielectric layer, characterized in that a cavity (17) filled with water of the water cooling system is placed directly above the shield electrode (4) and its dimensions coincide with the dimensions of l'électrode-écran ( 4).the screen electrode (4).
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