微波熱療輻射器的製作方法

2023-05-29 14:11:51 3

專利名稱：微波熱療輻射器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種將微波發射技術應用於醫學領域的熱療輻射器。
目前，徽波熱療普遍用於臨床，由於可治療各種疾病，因此在醫學領域中得到廣泛的應用，特別是在治療癌症方面已取得可喜的成果。
當前國內、外所見到的微波醫療輻射器大體分為兩種一種是圓形等距螺旋式，這種輻射器經過醫療實踐證明，其結構、尺寸有不足之處，例如螺旋距、螺旋線長及反射器的參數不盡合理，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，當製作成大面積輻射器，必須與病灶部位相隔一定距離進行照射，不能接觸使用。還可造成對環境的汙染。所以說，現行的這些輻射器，由於結構、尺寸不合理，因此在應用中有一定的局限性。
本發明的目的是提供一種輻射面積大，效率高，能長時間連續工作的徽波熱療輻射器，以便擴大其醫療範圍。
為此，本發明採用如下技術方案它由兩個對稱的線狀梯形對數周期式輻射源(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，絕緣體(3)表面開有與線狀梯形對數周期式輻射源(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，饋源(4)安裝在底座(2)上。饋源(4)的中心極(42)穿過底座(2)內的絕緣體(3)而位於線狀梯形對數周期式輻射源(1)中間成為饋電中心(41)，此饋電中心(41)和輻射相聯。底座(2)上方是絕緣蓋(5)。
本發明線狀梯形對數周期式輻射器的原理如下所述。
一個性能優良的輻射器，應具備下述兩點基本要求一是它的輻射場應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。本發明的這種線狀梯形對數周期式輻射器的特點就在於它具有非頻變特性。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，對於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範圍內工作，而儘可能消除終端影響。
對於本發明的這種輻射源(1)，它是由周期性的梯形折邊所構成因為它的參數變化是與每一梯形折邊相對於饋電中心(41)的大小、距離成對數關係，因此稱這種結構為對數周期式。
當由饋電中心(41)引入交變電源後，沿著梯形導體將產生徑向電流有電場分量Ee存在。同時在垂直於徑向電場平面方向上產生磁場，有磁場分量Hφ存在。根據球坐標的麥克斯韋方程可得到電場分量Ee及磁場分量Hφ方程為
H=Ho14re-jkr1Sim]]>根據其邊界條件，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，只與θi有關。因此我們在設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，對於有限長度的輻射器，要保證非頻變特性與最大的輻射效率，就要求儘量消除終端影響。因為，對於在無限長的輻射器上電流分布將是行波狀態。而對於一有限長度的輻射器，它的電流分布將是駐波狀態。當駐波比(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後，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，本發明具有非頻變特性，結構、尺寸合理，駐波比小，輻射面積大，效率高。能長時間連續工作。
經臨床實驗證實，它能治療各種急、慢性炎症，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、黑色素癌等各種癌症，並取得較明顯的醫療效果。採用本發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為本發明的結構示意圖。
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。採用φ1mm的銅線或鍍銀銅線反覆折成梯形。饋電中心(41)直徑為φ4mm。絕緣體(3)上相應的梯形凹槽寬1mm，槽距0.8mm。
權利要求
1.一種包括輻射源與饋源的微波熱療輻射器，其特徵在於採用兩個對稱的線狀梯形對數周期式輻射源(1)和凹槽式底座(2)，底座(2)內放有絕緣體(3)，所述的絕緣體(3)表面開有與線狀梯形對數周期式輻射源(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周期式輻射源(1)安放在其內，饋源(4)安裝在底座(2)上，其中心極(42)穿過底座(2)內的絕緣體(3)而位於兩個線狀梯形對數周期式輻射源(1)中間成為饋電中心(41)，此饋電中心(41)和輻射源(1)相聯，底座(2)上方是絕緣蓋(5)。
2.根據權利要求1所述的微波熱療輻射器，其特徵在於所述的輻射源(1)用銅線或鍍銀銅線反覆折成線狀梯形對數周期式結構。
全文摘要
一種將微波技術應用於醫學領域的熱療輻射器。包括對稱的線狀梯形對數周期式輻射源、底座、絕緣體、饋源和絕緣蓋。絕緣體放在底座凹槽內，其表面開有與線狀梯形對數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。饋源安裝在底座上，饋電中心與輻射源相聯，其輻射源參數變化與梯形邊相對於饋電中心的大小、距離成對數，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 優先權日1991年6月11日
發明者寧素苓, 張德明, 張宇 申請人:天津市北洋儀器公司