Импульсная радиочастота - Pulsed radiofrequency

Импульсная радиочастота это техника, посредством которой радиочастота (РФ) колебания стробируются с частотой импульсов (циклов) в секунду (один цикл в секунду известен как герц (Гц)). Радиочастотные энергии занимают 1,0 x 104 Гц до 3,0 x 1011 Гц электромагнитный спектр. Радиочастотная электромагнитная энергия обычно вырабатывается радиочастотами. электрические схемы подключен к преобразователь, обычно антенна.[1]

Импульсные радиочастотные сигналы

На рисунке ниже показан пример обобщенной импульсной радиочастотной волны, как видно с осциллограф с антенным зондом. В этом примере 1000 импульсов в секунду (один килогерц частота импульсов) с длительностью стробированного импульса 42 мкс. Частота пакета импульсов в этом примере составляет 27,125мегагерц (МГц) радиочастотной энергии. Рабочий цикл для импульсной радиочастоты - это процент времени, в течение которого РЧ-пакет включен, в данном примере 4,2% ([0,042 мс X 1000 импульсов, деленные на 1000 мс / с] X 100). Форма пакета импульсов может быть квадрат, треугольник, пилообразный или же синусоидальная волна.[1] В некоторых приложениях импульсной радиочастоты, таких как радар,[2] время между импульсами можно модулировать.

Частота пакета импульсов в этом примере составляет 27,125 МГц радиочастотной энергии.

Использование в радаре

Наиболее понятным и практическим применением импульсной радиочастотной электромагнитной энергии является их использование в радар (радиообнаружение и дальнометрия).[3] Использование радара разнообразно и применяется в военных, гражданских и космических исследованиях. Радар основан на отражении или рассеянии импульсных радиочастотных волн, излучаемых передатчиком, которые затем обнаруживаются антенной, которая затем определяет дальность, скорость и направление объектов. В большинстве случаев передатчик и детектор расположены в одном месте. Радиочастоты, используемые с радаром, от 3мегагерц (МГц) до 300 гигагерц (ГГц) в зависимости от типа и применения.

Терапевтическое использование

Импульсные радиочастотные поля - это новая технология, используемая в области медицины для лечения опухолей, сердечной аритмии, хронической и послеоперационной боли, переломов костей и ран мягких тканей. В зависимости от механизма действия существует две основные категории терапии импульсным радиочастотным полем:[4] и нетепловые (атермальные).[5]

Пока тепловой радиочастотная абляция для опухолей и аритмия сердца используется более 25 лет, нетепловые импульсные радиочастоты в настоящее время разрабатываются для абляции сердечных аритмий и опухолей. В методе используется импульсная радиочастотная энергия, передаваемая через катетер на частотах 300–750 кГц в течение 30–60 секунд. Термоимпульсная радиочастота использует сильный ток, направляемый локально электродом для абляции интересующей ткани. Обычно достигается температура ткани / электрода от 60 до 75 ° C, что приводит к очаговой деструкции ткани. Термоимпульсная радиочастотная абляция также использовалась для поражения периферических нервов с целью уменьшения хроническая боль.[6][7]


Нетепловые терапевтические применения импульсной радиочастоты в настоящее время используются для лечения боли и отеков, хронических ран и восстановления костей. Технологии импульсной радиочастотной терапии обозначаются аббревиатурами EMF (электромагнитное поле), PEMF (импульсные электромагнитные поля),[8][9] PRF (импульсные радиочастотные поля) и PRFE[10][11](импульсная радиочастотная энергия).

Эти технологии различались по энергии электрического и магнитного поля, а также по длительности импульса, рабочему циклу, времени обработки и способу доставки. Хотя импульсные радиочастоты использовались для медицинских целей в течение десятилетий, в настоящее время начинают появляться рецензируемые публикации, оценивающие эффективность и физиологический механизм (механизмы), посвященные этой технологии.

Смотрите также: Импульсная терапия электромагнитным полем

Природные источники

Природные источники импульсных радиочастот существуют в виде звезд, называемых пульсары. Пульсары были открыты в 1967 году с помощью радиотелескоп.[12] Считается, что эти звезды быстро вращаются нейтронные звезды. Эти звезды обладают мощными магнитными полями, которые заставляют звезду излучать сильные радиочастоты. Пульсары разного размера пульсируют с разной скоростью.

Рекомендации

  1. ^ а б Справочник ARRL для радиолюбителей. Ньюингтон, Американская радиорелейная лига, Inc. CT, 06111 США, 1997 г., ISBN  0-87259-174-3
  2. ^ Ле Шевалье, Франсуа. Принципы обработки радиолокационных и сонарных сигналов, Artech House, Бостон, Лондон, 2002. ISBN  1-58053-338-8
  3. ^ Скольник, Меррилл, И., Введение в радарную систему, McGraw-Hill, 2001, стр. ISBN  0-07-066572-9
  4. ^ Газель, Г., С., Гольдберг, С. Н., Сольбиати, Л., Ливраги, Т. (декабрь 2000 г.). «Абляция опухоли радиочастотной энергией». Радиология (3): 634. Дои:10.1148 / radiology.217.3.r00dc26633. PMID  11110923.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  5. ^ Пилла, А., А., изд. «Механизм и терапевтическое применение изменяющихся во времени и статических магнитных полей». третье изд. Биологические и медицинские аспекты электромагнитных полей, изд. Ф. Барнс, С., Гринебаум, Б. 2007, CRC Press: Бока-Ратон. 449, г. ISBN  978-0-8493-9538-3
  6. ^ Георгий Микеладзе; Рамон Эспиналь; Роберт Финнеган; Джеймс Рутон; Дэн Мартин (июль 2002 г.). «Применение импульсных радиочастот в лечении хронической боли в скуловых суставах ☆». Программа медицины боли, отделение анестезиологии, Медицинский колледж Джорджии.
  7. ^ Шерман, Р. А., Акоста, Н. М. и Робсон, Л. (1999). «Лечение мигрени с помощью пульсирующих электромагнитных полей: двойное слепое плацебо-контролируемое исследование». Ортопедическая хирургическая служба, Медицинский центр армии Мэдигана, Такома, Мытье. Архивировано из оригинал на 2014-05-21. Получено 2014-05-17.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  8. ^ Бассет, C.A., "Фундаментальные и практические аспекты терапевтического использования импульсных электромагнитных полей (PEMF)". Крит. Rev. Biomed Eng, стр 451-529. 1989 г.
  9. ^ Шупак, Н., М., "Терапевтическое использование воздействия импульсного магнитного поля: обзор". Вестник радио науки No 307, 2003 г.
  10. ^ Поррека, Э. и Г. Джордано-Яблон, «Лечение тяжелых (стадия III и IV) хронических пролежней с использованием импульсной радиочастотной энергии у пациента с квадриплегией». эпластика, 2008. 8: с. e49
  11. ^ Фрикберг, Р. и др., «Индукция пролиферации клеток: заживление хронических ран с помощью низкоэнергетических импульсных радиочастот». Int J раны нижних конечностей, 2009. 8 (1): с. 45-51
  12. ^ Берк, Б.Ф., Грэхем-Смит, Ф., Введение в радиоастрономию, Cambridge University Press, 2001 г., ISBN  0-5215-5454-3