用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線的製作方法

2023-10-22 19:19:07 3

用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，屬一種用於腫瘤消融治療的醫療器械，所述針形天線中包括輻射器，所述輻射器上安裝有針形輻射器罩，所述輻射器安裝在針杆的前端，且針杆的後端還安裝有射頻同軸連接器，所述針杆的內部還設有同軸電纜，且所述同軸電纜分別連接輻射器與射頻同軸連接器，所述射頻同軸連接器還與控制按鈕相連接；所述針杆內部還設有進水道與出水道，所述出水道還與針杆末端的出水結構腔相連通；通過增大微波源的功率，必要時將針杆前端的輻射器增加到多個，例如通過三針集束的方式來增加針尖耐受高功率的係數，使得針尖的微波輻射消融損毀範圍大且形態好，同時本實用新型的結構簡單，適於工業化生產，易於推廣。
【專利說明】用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於腫瘤消融治療的醫療器械，更具體的說，本實用新型主要涉及一種用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線。

【背景技術】
[0002]隨著腫瘤治療科學的進步，臨床上近年來在腫瘤微波消融技術上取得了長足的進展。微波消融是利用微波能作用組織即刻產生熱效應，在數分鐘的時間內，形成穩定的類球形熱場，中心溫度大於100°c，邊緣大於60°C，腫瘤組織在高溫下瞬間被凝固滅活，進而逐步消融達到治療目的。由於微波消融技術的安全性高且創傷小並對組織的作用範圍大小可控，所以越來越受到醫生們的推崇，將來有成為腫瘤消融第一技術選擇的趨勢。目前在使用的單針水冷微波消融針形天線的主要缺點為由於臨床上發現的腫瘤體積都比較大，一般大於6公分，且形態為球形，現有的微波消融針即使在大功率有水冷的情況下，使用的消融體積仍然較小，短徑在10分鐘實際臨床可用消融時間內達不到6至7公分的體積，而且消融針的前端形狀類似橢圓，不能完全消融覆蓋腫瘤。因而有必要對其結構做進一步的研究和改進。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的之一在於針對上述不足，提供一種用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，以期望解決現有技術中微波消融針受其前端結構及最大功率的限制，對腫瘤的實際消融效果不佳等技術問題。
[0004]為解決上述的技術問題，本實用新型採用以下技術方案:
[0005]本實用新型所提供的一種用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，所述針形天線中包括輻射器，所述輻射器上安裝有針形輻射器罩，所述輻射器安裝在針杆的前端，且針杆的後端還安裝有射頻同軸連接器，所述針杆的內部還設有同軸電纜，且所述同軸電纜分別連接輻射器與射頻同軸連接器，用於由射頻同軸連接器接入微波發生源，微波發生源產生的微波依次經過射頻同軸連接器與同軸電纜傳輸至輻射器，進而產生輻射；所述射頻同軸連接器還與控制按鈕相連接，用於由控制按鈕控制射頻同軸連接器的導通與斷開；所述針杆內部還設有進水道與出水道，用於在輻射發生過程中對輻射器及針杆進行冷卻，所述出水道還與針杆末端的出水結構腔相連通。
[0006]作為優選，進一步的技術方案是:所述射頻同軸連接器同時與三個微波源相連接，用於由三個微波源同時向針杆前端的輻射器輸出微波。
[0007]更進一步的技術方案是:所述輻射器為三個，且分別通過同軸電纜與射頻同軸連接器相連接。
[0008]更進一步的技術方案是:所述輻射器的外徑為3至10毫米，且三個輻射器相互之間的間距均為0.8至1.5釐米。
[0009]更進一步的技術方案是:所述針杆的末端還安裝有保護手柄，所述保護手柄套裝在出水結構腔及射頻同軸連接器上，且控制按鈕也設置在保護手柄上。
[0010]更進一步的技術方案是:所述針杆的內部還安裝有進水管，所述進水管套裝在同軸電纜的外部，且進水管的內壁與同軸電纜的外壁之間的間隙形成進水道；所述進水管的外部還套裝有引水管，所述引水管的外壁與針杆的內壁之間的間隙形成出水道。
[0011]更進一步的技術方案是:所述保護手柄上還設有微波輸出指示燈，所述微波輸出指示燈的電極接入射頻同軸連接器，用於在射頻同軸連接器導通後點亮。
[0012]更進一步的技術方案是:所述輻射器的形狀為柱狀體。
[0013]與現有技術相比，本實用新型的有益效果之一是:通過增大微波源的功率，必要時將針杆前端的輻射器增加到多個，例如通過三針集束的方式來增加針尖耐受高功率的係數，使得針尖的微波輻射消融損毀範圍大且形態好，較佳的實施過程中在6分鐘活體損毀體積即可達到球形直徑7釐米；同時本實用新型所提供的一種用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線結構簡單，適於工業化生產，易於推廣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為用於說明本實用新型一個實施例的結構示意圖；
[0015]圖2為用於說明本實用新型另一個實施例中輻射器與射頻同軸連接器的連接結構示意圖；
[0016]圖中，I為輻射器、2為針杆、3為射頻同軸連接器、4為同軸電纜、5為微波輸出指示燈、6為控制按鈕、7為出水結構腔、8為保護手柄。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型作進一步闡述。
[0018]參考圖1所示，本實用新型的一個實施例是一種用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，在本是實力中，針形天線中需要設置輻射器1，並在輻射器I上安裝針形輻射器罩，將輻射器I安裝在針杆2的前端，且針杆2的後端還安裝有射頻同軸連接器3 ;前述針杆2的內部還設有同軸電纜4，採用該同軸電纜4分別連接輻射器I與射頻同軸連接器3，用於由射頻同軸連接器3接入微波發生源，微波發生源產生的微波依次經過射頻同軸連接器3與同軸電纜4傳輸至輻射器1，進而產生輻射；同時正如圖2所示出的，上述輻射器I的整體形狀最好設置為柱狀體。
[0019]而上述的射頻同軸連接器3還與控制按鈕6相連接，用於由控制按鈕6控制射頻同軸連接器3的導通與斷開；更為重要的是，為保證針形天線的散熱性，還需在針杆2的內部增設進水道與出水道，用於在輻射發生過程中對輻射器I及針杆2進行冷卻，並使出水道還與針杆2末端的出水結構腔7相連通。
[0020]正如圖1所示的，在本實用新型用於解決技術問題更加優選的一個是實施例中，為進一步的增加針形天線前端的微波功率，最好將上述的射頻同軸連接器3同時與三個微波源相連接，用於由三個微波源同時向針杆2前端的輻射器I輸出微波。
[0021]而在本實施例中，發明人還考慮到在增大了微波功率後針杆2前端的輻射器能否耐受住諸如80W這樣的高功率，因此還對針尖進行了改進，優選的方式是採用集束的結構，即將上述的輻射器I設置為三個，且分別通過同軸電纜4與射頻同軸連接器3相連接。經發明人試驗，當輻射器I的外徑達到3至10毫米，且三個輻射器I相互之間的間距達到0.8至1.5釐米時，針杆2前端的輻射器即可耐受80W的高溫，且試驗中發明人所採用的微波頻率為 2450MHz。
[0022]在本實施例中，通過增大微波源的功率，將針杆前端的輻射器增加到三個個，通過三針集束的方式來增加針尖耐受高功率的係數，使得針尖的微波輻射消融損毀範圍大且形態好，較佳的實施過程中在6分鐘活體損毀體積即可達到球形直徑7釐米，其消融效果明顯優於現有的微波消融針。
[0023]再參考圖1所示，為便於微波針形天線的使用，發明人還參考現有技術，在上述針杆2的末端安裝保護手柄8，該保護手柄8最好套裝在出水結構腔7以及射頻同軸連接器3上，而為方便操作，還可將上述的控制按鈕6也設置在保護手柄8上。
[0024]更進一步的，在本實用新型用於解決技術問題更加優選的一個實施例中，為便於上述進水道和出水道的設置，優選在上述針杆2的內部安裝進水管，並將該進水管套裝在同軸電纜4的外部，將進水管的內壁與同軸電纜4的外壁之間的間隙作為上述的進水道；同時還在該進水管的外部再套裝引水管，並將引水管的外壁與針杆2的內壁之間的間隙作為出水道，冷卻水流由引水管進入針杆2內部的進水道，再由出水道流出，並經由針杆2末端的出水結構腔7排出，以此循環。
[0025]為便於在輻射器I產生輻射的過程中在針形天線上形成指示，最好再在保護手柄8增設微波輸出指示燈5，該指示燈可直接使用發光二極體，並將前述微波輸出指示燈5的電極接入射頻同軸連接器3，用於在射頻同軸連接器3導通後點亮。
[0026]本實用新型為全新的三針集束(針間距從0.8cm?1.5cm)、高效率(駐波比小於
1.5)、高耐受功率(尖端輻射器處80W)、消融損毀範圍大形態好(6分鐘活體損毀體積達到球形直徑7釐米，)水冷卻微波消融針形天線，為大腫瘤消融治療的進步提供武器。
[0027]在上述的實施例中，針杆2可採用薄壁外套304不鏽鋼管，進水管可採用薄壁304不鏽鋼冷卻進水管，同軸電纜4可採用超細直徑(例如直徑為3至8毫米的電纜)的同軸電纜，上述針杆2前端的針形輻射器罩為圓錐體高強度超鋒利陶瓷複合材料加工製造而成，可耐受來自三個微波發生源的總共180W的微波功率超過30分鐘。
[0028]而除上述以外，還需要說明的是在本說明書中所談到的「一個實施例」、「另一個實施例」、「實施例」等，指的是結合該實施例描述的具體特徵、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一實施例描述一個具體特徵、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現這種特徵、結構或者特點也落在本實用新型的範圍內。
[0029]儘管這裡參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則範圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的範圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對於本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【權利要求】
1.一種用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，其特徵在於:所述針形天線中包括輻射器(I)，所述輻射器(I)上安裝有針形輻射器罩，所述輻射器(I)安裝在針杆(2 )的前端，且針杆(2)的後端還安裝有射頻同軸連接器(3)，所述針杆(2)的內部還設有同軸電纜(4)，且所述同軸電纜(4)分別連接輻射器(I)與射頻同軸連接器(3)，用於由射頻同軸連接器(3)接入微波發生源，微波發生源產生的微波依次經過射頻同軸連接器(3)與同軸電纜(4)傳輸至輻射器(I)，進而產生輻射； 所述射頻同軸連接器(3)還與控制按鈕(6)相連接，用於由控制按鈕(6)控制射頻同軸連接器(3)的導通與斷開； 所述針杆(2)內部還設有進水道與出水道，用於在輻射發生過程中對輻射器(I)及針杆(2)進行冷卻，所述出水道還與針杆(2)末端的出水結構腔(7)相連通。
2.根據權利要求1所述的用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，其特徵在於:所述射頻同軸連接器(3)同時與三個微波源相連接，用於由三個微波源同時向針杆(2)前端的福射器(I)輸出微波。
3.根據權利要求1所述的用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，其特徵在於:所述輻射器(I)為三個，且分別通過同軸電纜(4)與射頻同軸連接器(3)相連接。
4.根據權利要求3所述的用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，其特徵在於:所述輻射器(I)的外徑為3至10毫米，且三個輻射器(I)相互之間的間距均為0.8至1.5釐米。
5.根據權利要求1所述的用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，其特徵在於:所述針杆(2)的末端還安裝有保護手柄(8)，所述保護手柄(8)套裝在出水結構腔(7)及射頻同軸連接器(3)上，且控制按鈕(6)也設置在保護手柄(8)上。
6.根據權利要求1所述的用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，其特徵在於:所述針杆(2)的內部還安裝有進水管，所述進水管套裝在同軸電纜(4)的外部，且進水管的內壁與同軸電纜(4)的外壁之間的間隙形成進水道；所述進水管的外部還套裝有引水管，所述引水管的外壁與針杆(2 )的內壁之間的間隙形成出水道。
7.根據權利要求5所述的用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，其特徵在於:所述保護手柄(8)上還設有微波輸出指示燈(5)，所述微波輸出指示燈(5)的電極接入射頻同軸連接器(3)，用於在射頻同軸連接器(3)導通後點亮。
8.根據權利要求1所述的用於腫瘤消融治療的集束微波針形天線，其特徵在於:所述輻射器(I)的形狀為柱狀體。
【文檔編號】A61B18/18GK203829041SQ201420157228
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】鄭加生, 張鵬, 楊婷 申請人:南京維京九洲醫療器械研發中心