專利名稱：微波熱療輻射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將微波發(fā)射技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的熱療輻射器。
目前，徽波熱療普遍用于臨床，由于可治療各種疾病，因此在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，特別是在治療癌癥方面已取得可喜的成果。
當(dāng)前國內(nèi)、外所見到的微波醫(yī)療輻射器大體分為兩種一種是圓形等距螺旋式，這種輻射器經(jīng)過醫(yī)療實踐證明，其結(jié)構(gòu)、尺寸有不足之處，例如螺旋距、螺旋線長及反射器的參數(shù)不盡合理，因此其輻射面積小，駐波比大，效率低，不能長時間使用;另一種是單極長線式輻射器，它只能在一點上集中輻射，當(dāng)制作成大面積輻射器，必須與病灶部位相隔一定距離進行照射，不能接觸使用。還可造成對環(huán)境的污染。所以說，現(xiàn)行的這些輻射器，由于結(jié)構(gòu)、尺寸不合理，因此在應(yīng)用中有一定的局限性。
本發(fā)明的目的是提供一種輻射面積大，效率高，能長時間連續(xù)工作的徽波熱療輻射器，以便擴大其醫(yī)療范圍。
為此，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案它由兩個對稱的線狀梯形對數(shù)周期式輻射源(1)、帶凹槽底座(2)、絕緣體(3)，饋源(4)以及絕緣蓋(5)組成、上述的絕緣體(3)安放在底座(2)的凹槽內(nèi)，絕緣體(3)表面開有與線狀梯形對數(shù)周期式輻射源(1)形狀相同的兩個對稱梯形凹槽(31)，將所述的輻射源(1)安放在其內(nèi)，饋源(4)安裝在底座(2)上。饋源(4)的中心極(42)穿過底座(2)內(nèi)的絕緣體(3)而位于線狀梯形對數(shù)周期式輻射源(1)中間成為饋電中心(41)，此饋電中心(41)和輻射相聯(lián)。底座(2)上方是絕緣蓋(5)。
本發(fā)明線狀梯形對數(shù)周期式輻射器的原理如下所述。
一個性能優(yōu)良的輻射器，應(yīng)具備下述兩點基本要求一是它的輻射場應(yīng)在較寬的頻帶下保持不變;另一是能將饋源傳輸來的饋電能量最大限度地輻射出去。本發(fā)明的這種線狀梯形對數(shù)周期式輻射器的特點就在于它具有非頻變特性。在較寬的頻帶(例如fH/fL＝10或更高，fH-上界頻，fL-下界頻)下工作，它的基本參量能保持不變。再有，對于一般輻射器的長度來說，它都是有限長度而不會是無限長度。如果是有限長，而且為了使饋源能量能最大地輻射出去，就需要考慮終端的影響。本輻射器就能在有限長度范圍內(nèi)工作，而盡可能消除終端影響。
對于本發(fā)明的這種輻射源(1)，它是由周期性的梯形折邊所構(gòu)成因為它的參數(shù)變化是與每一梯形折邊相對于饋電中心(41)的大小、距離成對數(shù)關(guān)系，因此稱這種結(jié)構(gòu)為對數(shù)周期式。
當(dāng)由饋電中心(41)引入交變電源后，沿著梯形導(dǎo)體將產(chǎn)生徑向電流有電場分量Ee存在。同時在垂直于徑向電場平面方向上產(chǎn)生磁場，有磁場分量Hφ存在。根據(jù)球坐標(biāo)的麥克斯韋方程可得到電場分量Ee及磁場分量Hφ方程為
Hφ=Ho14πre-jkr1Simθ]]>根據(jù)其邊界條件，由方程可求得任一點r處的特性阻抗為
由上述特性阻抗方程可看出，Zc與頻率無關(guān)，只與θi有關(guān)。因此我們在設(shè)計定頻率特性時要考慮定角度θi這樣就可以保證輻射器的非頻變特性。
此外，對于有限長度的輻射器，要保證非頻變特性與最大的輻射效率，就要求盡量消除終端影響。因為，對于在無限長的輻射器上電流分布將是行波狀態(tài)。而對于一有限長度的輻射器，它的電流分布將是駐波狀態(tài)。當(dāng)駐波比(VSWR)大時，將使輻射的能量損失大，要能使輻射器輻射的能量大，就要求輻射器的駐波比(VSWR)要小。因為，在有限長度輻射器上的電流分布是在靠近饋電中心的某一定長度或某一段內(nèi)有最大電流值，而隨長度延伸的那部分電流值可以很快地衰減下去。因此說，輻射器特性在長度考慮合理后，將不受延伸長度的影響。本輻射器的最大輻射方向是在與輻射器平面垂直的方向上，其輻射場的寬度是可以控制的。
由上所述，本發(fā)明具有非頻變特性，結(jié)構(gòu)、尺寸合理，駐波比小，輻射面積大，效率高。能長時間連續(xù)工作。
經(jīng)臨床實驗證實，它能治療各種急、慢性炎癥，如咽炎、靜脈炎、前列腺炎以及前列腺肥大，軟組織挫傷等。同時能治療鼻咽癌、肺癌、乳腺癌、食管癌、黑色素癌等各種癌癥，并取得較明顯的醫(yī)療效果。采用本發(fā)明對分別患有黑色素癌、乳腺癌、鼻咽癌、肺癌食管癌等9位病人經(jīng)過1個療程15天10次的照射，其面積和大小不同程度地縮小到原來的1/2到1/3。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為去掉絕緣蓋(5)時的俯視圖。
圖3為外形示意圖。
本發(fā)明實施例中，在對稱的輻射源(1)中的每1個為8對線狀梯形折邊，其上底即最長的邊L1為71mm，下底即最短的邊L2為9mm。采用φ1mm的銅線或鍍銀銅線反復(fù)折成梯形。饋電中心(41)直徑為φ4mm。絕緣體(3)上相應(yīng)的梯形凹槽寬1mm，槽距0.8mm。
權(quán)利要求
1.一種包括輻射源與饋源的微波熱療輻射器，其特征在于采用兩個對稱的線狀梯形對數(shù)周期式輻射源(1)和凹槽式底座(2)，底座(2)內(nèi)放有絕緣體(3)，所述的絕緣體(3)表面開有與線狀梯形對數(shù)周期式輻射源(1)形狀相同的兩個對稱梯形凹槽(31)，將所述的線狀梯形對數(shù)周期式輻射源(1)安放在其內(nèi)，饋源(4)安裝在底座(2)上，其中心極(42)穿過底座(2)內(nèi)的絕緣體(3)而位于兩個線狀梯形對數(shù)周期式輻射源(1)中間成為饋電中心(41)，此饋電中心(41)和輻射源(1)相聯(lián)，底座(2)上方是絕緣蓋(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波熱療輻射器，其特征在于所述的輻射源(1)用銅線或鍍銀銅線反復(fù)折成線狀梯形對數(shù)周期式結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種將微波技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的熱療輻射器。包括對稱的線狀梯形對數(shù)周期式輻射源、底座、絕緣體、饋源和絕緣蓋。絕緣體放在底座凹槽內(nèi)，其表面開有與線狀梯形對數(shù)周期式輻射源形狀相同的兩個對稱凹槽，輻射源安放在其內(nèi)。饋源安裝在底座上，饋電中心與輻射源相聯(lián)，其輻射源參數(shù)變化與梯形邊相對于饋電中心的大小、距離成對數(shù)，因此具有非頻變特性，能使饋源能量最大地輻射出去，其輻射面積大，可連續(xù)工作。
文檔編號A61N5/02GK1067590SQ9110400
公開日1993年1月6日 申請日期1991年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月11日
發(fā)明者寧素苓, 張德明, 張宇 申請人:天津市北洋儀器公司