Импульсная радиочастота - это метод, при котором радиочастотные (RF) колебания стробируются с частотой импульсов (циклов) в секунду (один цикл в секунду известен как герц (Гц)). Радиочастоты занимают от 1,0 x 10 4 Гц до 3,0 x 10 11 Гц электромагнитного спектра . Радиочастотная электромагнитная энергия обычно вырабатывается РЧ электрическими цепями, подключенными к преобразователю , обычно к антенне . [1]
Импульсные радиочастотные сигналы
На рисунке ниже показан пример обобщенной импульсной радиочастотной волны, видимой с помощью осциллографа с антенным пробником. В этом примере 1000 импульсов в секунду ( частота импульсов одна килогерц ) с длительностью стробированного импульса 42 мкс. Частота пакета импульсов в этом примере составляет 27,125 мегагерц (МГц) РЧ-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 квадратной , треугольной , пилообразной или синусоидальной . [1] В некоторых приложениях импульсной радиочастоты, таких как радар, [2] времена между импульсами могут модулироваться.
Использование в радаре
Наиболее понятным и практическим применением импульсной радиочастотной электромагнитной энергии является их использование в радарах (радиодетектирование и определение дальности). [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, составляют от 3 мегагерц (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. Существует две основные категории терапии импульсным радиочастотным полем, основанные на их механизме действия: термические [4] и нетепловые (атермальные). [5]
Хотя тепловая радиочастотная абляция опухолей и сердечной аритмии используется более 25 лет, в настоящее время разрабатываются нетепловые импульсные радиочастоты для абляции сердечных аритмий и опухолей. В методе используется импульсная радиочастотная энергия, доставляемая через катетер на частотах 300–750 кГц в течение 30–60 секунд. Термоимпульсная радиочастота использует сильный ток, локально подаваемый электродом, для абляции исследуемой ткани. Обычно достигается температура ткани / электрода от 60 до 75 ° C, что приводит к очаговой деструкции ткани. Термоимпульсная радиочастотная абляция также используется для поражения периферических нервов с целью уменьшения хронической боли . [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 описываются 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 длине 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.
Природные источники
Природные источники импульсных радиочастот существуют в форме звезд, называемых пульсарами . Пульсары были открыты в 1967 году с помощью радиотелескопа . [12] Эти звезды считаются быстро вращающимися нейтронными звездами . Эти звезды обладают мощными магнитными полями, которые заставляют звезду излучать сильные радиочастоты. Пульсары разного размера пульсируют с разной скоростью.
Рекомендации
- ^ a b Справочник ARRL для радиолюбителей . Ньюингтон, Американская лига радиорелейной связи , Inc. CT, 06111 USA, 1997, ISBN 0-87259-174-3
- ^ Ле Шевалье, Франсуа. Принципы обработки сигналов радера и сонара , Artech House, Бостон, Лондон, 2002. ISBN 1-58053-338-8
- Перейти ↑ Skolnik, Merrill, I., Introduction to Radar System, McGraw-Hill, 2001, ISBN 0-07-066572-9
- ^ Газель, Г., С., Гольдберг, С. Н., Сольбиати, Л., Ливраги, Т. (декабрь 2000 г.). «Абляция опухоли радиочастотной энергией». Радиологии (3): 634. DOI : 10,1148 / radiology.217.3.r00dc26633 . PMID 11110923 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Пилла, А., А., изд. «Механизм и терапевтическое применение изменяющихся во времени и статических магнитных полей». третье изд. Биологические и медицинские аспекты электромагнитных полей / Под ред. Ф. Барнс, С., Гринебаум, Б. 2007, CRC Press : Boca Raton. 449, г. ISBN 978-0-8493-9538-3
- ^ 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 .
- ^ Шерман, Р.А., Акоста, Н.М. и Робсон, Л. (1999). «Лечение мигрени с помощью пульсирующих электромагнитных полей: двойное слепое плацебо-контролируемое исследование» . Служба ортопедической хирургии, Медицинский центр армии Мэдигана , Такома, штат Вашингтон . Архивировано из оригинала на 2014-05-21 . Проверено 17 мая 2014 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ Бассет, Калифорния, "Фундаментальные и практические аспекты терапевтического использования импульсных электромагнитных полей (PEMF)". Крит. Ред. Biomed Eng , стр. 451-529. 1989 г.
- ^ Шупак, Н., М., "Терапевтическое использование воздействия импульсного магнитного поля: обзор". Радионаучный вестник № 307, 2003 г.
- ^ Porreca, EG и GM Giordano-Jablon, "Лечение тяжелых (стадия III и IV) хронических пролежней с использованием импульсной радиочастотной энергии у пациента с параличом нижних конечностей". ePlasty , 2008. 8: с. e49
- ^ Frykberg, R., et al., "Индукция пролиферации клеток: заживление хронических ран с помощью низкоэнергетических импульсных радиочастот". Int J Low Extrem Wounds , 2009. 8 (1): p. 45-51
- Перейти ↑ Burke, BF , Graham-Smith, F. , An Introduction to Radio Astronomy , Cambridge University Press, 2001, ISBN 0-5215-5454-3