專利名稱：一種微波溫控多彈頭巨能輻射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，涉及對醫(yī)療用微波手術(shù)器械中輻射器的改進(jìn)。
目前，對于已經(jīng)不適于進(jìn)行手術(shù)切除的肝癌患者，可以采用一種只有輕微創(chuàng)傷的非手術(shù)治療方法，即加熱癌腫部位，使病灶周圍形成一個(gè)4cm×3cm左右的凝固壞死區(qū)，達(dá)到消滅癌腫的目的。美國RADIONICS公司生產(chǎn)的射頻肝癌治療儀即屬于此類產(chǎn)品。其缺點(diǎn)是第一、該輻射器供電頻率僅500KHz，輻射效率低，需要較大的激勵(lì)功率，一般在80～120瓦，這不僅增加了電源消耗，更導(dǎo)致天線桿本身的功耗增大，產(chǎn)生較高的溫升，容易對患者的正常組織造成損害。第二、該輻射器沒有同步測溫裝置，使用中常導(dǎo)致凝固區(qū)的溫度過高，再加上該輻射器的天線與人體組織之間沒有防止粘連的結(jié)構(gòu)，因此，在使用中很容易發(fā)生粘連和炭化。
本發(fā)明的目的是提供一種用于微波手術(shù)的、工作在特高頻段的多彈頭巨能輻射器，克服現(xiàn)有的輻射器工作頻率低、易粘連、炭化的缺點(diǎn)，提高熱效率，減小創(chuàng)傷，提高微波治療癌腫的成功率。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種用于微波手術(shù)的多彈頭巨能輻射器，由屏蔽管、位于屏蔽管內(nèi)的硬同軸電纜、位于屏蔽管與硬同軸電纜之間的溫度傳感器、套在剝離掉高頻介質(zhì)后的同軸電纜的芯線上的陶瓷管、與同軸電纜芯線電連接的天線和罩在天線外面的防粘套組成，其特征在于，天線是一組沿陶瓷管的圓周排列的、與芯線平行的金屬直絲，其朝里的一端與芯線保持電連接。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、采用特高頻段供電的多電極集束輻射天線結(jié)構(gòu)，輻射效率高，可縮短凝固組織的時(shí)間。例如采用2450MHz頻率，所需功率僅25瓦，僅5分鐘，即可在病灶處形成一個(gè)4cm×3cm的類球形凝固壞死區(qū)，達(dá)到治療的目的。
2、采用熱敏傳感器控制溫度，并對其加以屏蔽，使輻射器的工作溫度可控，并可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)穿刺凝固區(qū)的大小一致性。
3、當(dāng)使用較大加熱功率，例如100瓦以上時(shí)，本發(fā)明可以當(dāng)作切割刀使用，特別是輻射器端部呈刀口形的輻射器，對肝臟等富含血管的臟器組織，本發(fā)明可以快速凝固被切組織，在切割的同時(shí)，可以迅速凝固3mm以下的動(dòng)脈血管和微血管，不需要二次止血。
4、本發(fā)明在手術(shù)中，無論是凝固還是切割，都不會(huì)發(fā)生粘連組織的現(xiàn)象。
5、由于本發(fā)明輻射效率高，功率損耗小，因此消耗在天線桿上的能量很少，天線桿的溫升很低，在經(jīng)皮膚刺入內(nèi)臟時(shí)，不會(huì)損傷正常組織。
6、由于可以控制溫度和在天線外部設(shè)置防粘套，徹底解決了對組織的粘連和炭化問題。


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圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1靠近端部的剖面圖。
圖3是本發(fā)明另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是圖3的剖面圖。
圖5是本發(fā)明第三種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是圖5的剖面圖。
圖7是另一種天線結(jié)構(gòu)圖。
圖8是第三種天線結(jié)構(gòu)圖。
圖9是第四種天線結(jié)構(gòu)圖。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)說明。
參見圖1、2，這是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明是用于微波手術(shù)治療儀的輻射器，又成為巨能刀。微波治療儀有微波發(fā)生和調(diào)節(jié)電路，通過電纜與輻射器連接。整個(gè)巨能刀由手柄、天線桿、連接手柄和天線桿的鎖緊螺母和位于天線桿一端的輻射器組成。本發(fā)明的最外層是屏蔽管1，它是一根薄壁金屬細(xì)管，其外徑越細(xì)越好，手術(shù)中創(chuàng)傷越小。由于屏蔽管內(nèi)還要容納其他零件，同時(shí)要保持一定的剛度，所以也不可能太細(xì)，一般可以在1～30mm之間選擇。屏蔽管1內(nèi)有硬同軸電纜2，它的外皮是剛性金屬管，在屏蔽管1和硬同軸電纜2的外皮之間有溫度傳感器4，通過導(dǎo)線將溫度傳感器4與手柄上的測溫接頭連接，向微波治療儀反饋輻射器的溫度信號(hào)。由微波治療儀內(nèi)的相應(yīng)電路實(shí)行溫度的調(diào)控。由于溫度調(diào)控電路屬于已知技術(shù)，這里不做重復(fù)。在屏蔽管1的端部鄰接一個(gè)防粘套10，它套在硬同軸電纜2上，防粘套內(nèi)部的部分硬同軸電纜的外皮和高頻介質(zhì)3被剝離，裸露出一段芯線5。有一個(gè)陶瓷管8套在裸露的芯線5上，沿陶瓷管的圓周排列著一組與芯線5平行的金屬直絲構(gòu)成的微波振子天線7，金屬絲朝里的一端向芯線5的中心折彎并與芯線5焊接連通。天線7可以由1～20對相互平行的金屬直絲組成，天線7的長度為1～50mm。天線7由直徑為0.1～2mm的金屬絲制成。一般地說，功率越大，所采用的天線桿的直徑要越粗，天線的線徑也越粗。例如，對于大功率的輻射器，天線桿的直徑為φ5～φ10mm；對于中等功率的輻射器，天線桿的直徑為φ4～φ6mm；對于小功率的輻射器，天線桿的直徑可以做到φ2mm以下。從減小創(chuàng)傷的角度看，在保證足夠的凝固區(qū)尺寸的前提下，天線桿的直徑越小越好。下面列表給出三個(gè)實(shí)施例的具體設(shè)計(jì)參數(shù)值。

為了加強(qiáng)輻射器頂端的輻射強(qiáng)度，以確保對腫瘤底部的凝固效果，避免復(fù)發(fā)，可以在直線振子天線的前面再加一個(gè)螺旋天線，從而構(gòu)成復(fù)合天線。參見圖3、4，在所說的天線7的前面有纏繞在陶瓷管8上的、與芯線5電連接的螺旋天線9，螺旋天線的圈數(shù)為1～200圈。螺旋天線的線徑可以與直線振子天線的類似，圈數(shù)根據(jù)對頂部凝固深度要求以及功率的大小確定，功率越大，圈數(shù)可以越多一些。
參見圖5、6，這是本發(fā)明的第三種實(shí)施例，陶瓷管8的截面呈扁圓形或者矩形，天線7環(huán)繞陶瓷管的外緣排列，防粘套10的截面與陶瓷管8的截面相適應(yīng)，其外端頭呈刀口狀，其里端截面為圓形，套在硬同軸電纜2上。這種結(jié)構(gòu)的輻射性能與圖1、2所示結(jié)構(gòu)的區(qū)別主要是輻射器的截面形狀不同，由圓形截面變?yōu)楸鈭A或者矩形或者楔形截面，使輻射器的外形看上去更象一把刀的形狀。至于天線本身并無實(shí)質(zhì)的改變，僅僅是排列形式隨著陶瓷管截面的形狀發(fā)生了由沿圓周排列到沿扁圓、矩形或者楔形排列的變化。在輻射效果上，沿較長的側(cè)面輻射的強(qiáng)度要比兩端更強(qiáng)。下表給出三個(gè)具有刀口形狀的輻射器的參數(shù)實(shí)施例。

上表中實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)可以直接快速凝固組織和血管。實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)可以直接凝固2mm的動(dòng)脈管和3mm的靜脈管。
圖7、8、9又給出三種天線的具體結(jié)構(gòu)實(shí)施例，圖7中，天線7由一個(gè)金屬連接環(huán)12和沿圓周固定在連接環(huán)12上的金屬絲組成，連接環(huán)12套在芯線5上，金屬絲通過連接環(huán)12與芯線5電連接。連接環(huán)12與芯線5可以通過焊接、壓接等方式保持電連通狀態(tài)，金屬絲與連接環(huán)12可以焊接在一起。圖8的結(jié)構(gòu)是沿連接環(huán)12的徑向鉆一些盲孔，作為天線振子的金屬絲一端插入該盲孔后再焊接，使金屬絲與連接環(huán)12的連接更牢固可靠。
圖9所示的連接環(huán)12和與之連接的金屬絲由金屬板材整體沖壓制成。沿雙點(diǎn)劃線將沖制出的金屬絲向同一方向彎折90度構(gòu)成天線7，將其套在芯線5上，將天線的中心孔與芯線5焊接。
權(quán)利要求
1.一種用于微波手術(shù)的多彈頭巨能輻射器，由屏蔽管(1)、位于屏蔽管(1)內(nèi)的硬同軸電纜(2)、位于屏蔽管(1)與硬同軸電纜(2)之間的溫度傳感器(4)、套在剝離掉高頻介質(zhì)(3)后的同軸電纜(2)的芯線(5)上的陶瓷管(8)、與同軸電纜芯線(5)電連接的天線(7)和罩在天線(7)外面的防粘套(10)組成，其特征在于，天線(7)是一組沿陶瓷管(8)的圓周排列的、與芯線(5)平行的金屬直絲，其朝里的一端與芯線(5)保持電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多彈頭巨能輻射器，其特征在于，所說的天線(7)由1～20對相互平行的金屬直絲組成，天線(7)的長度為1～50mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多彈頭巨能輻射器，其特征在于，所說的天線(7)由直徑為0.1～2mm的金屬絲制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多彈頭巨能輻射器，其特征在于，在所說的天線(7)的前面有纏繞在陶瓷管(8)上的、與芯線(5)電連接的螺旋天線(9)，螺旋天線的圈數(shù)為1～200圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多彈頭巨能輻射器，其特征在于，陶瓷管(8)的截面呈扁圓形或者矩形，天線(7)環(huán)繞陶瓷管的外緣排列，防粘套(10)的截面與陶瓷管(8)的截面相適應(yīng)，其外端頭呈刀口狀，其里端截面為圓形，套在硬同軸電纜(2)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多彈頭巨能輻射器，其特征在于，所說的天線(7)由一個(gè)金屬連接環(huán)(12)和沿圓周固定在連接環(huán)(12)上的金屬絲組成，連接環(huán)(12)套在芯線(5)上，金屬絲通過連接環(huán)(12)與芯線(5)電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多彈頭巨能輻射器，其特征在于，所說的連接環(huán)(12)和與之連接的金屬絲由金屬板材整體沖壓制成。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域,涉及對醫(yī)療用微波手術(shù)器械中輻射器的改進(jìn)。本發(fā)明由屏蔽管、硬同軸電纜、溫度傳感器、陶瓷管、天線和防粘套組成,其特征在于,天線是一組沿陶瓷管的圓周排列的、與芯線平行的金屬直絲,其朝里的一端與芯線保持電連接。本發(fā)明輻射效率高,可控制溫度,當(dāng)使用較大加熱功率時(shí),可以當(dāng)作切割刀使用,不會(huì)發(fā)生粘連和炭化組織的現(xiàn)象,功率損耗小,不會(huì)損傷正常組織。
文檔編號(hào)A61B18/18GK1331955SQ0010981
公開日2002年1月23日 申請日期2000年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月6日
發(fā)明者劉志民 申請人:劉志民