一种基于微波功率检测保护微波消融针的微波消融治疗仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种具有微波消融针保护装置的微波消融治疗仪，尤其涉及一种 基于微波输出功率、反射功率检测保护微波消融针的微波消融治疗仪。
【背景技术】
[0002] 微波热消融是一种对实体肿瘤的微创靶向治疗，消融治疗过程中对组织创伤小、 不出血，使肿瘤原位临床整体灭活，术后康复快，可为患者减少手术的痛苦及经济负担。但 现有的微波消融仪和消融针在临床使用时普遍存在如下问题：
[0003] 1、水循环堵塞后，随着工作时间的增加，消融针头部分的温度会迅速升高。当针头 和针杆连接处温度超过250°C以上时（PTFE耐温为250°C )，连接处的匹配材料PTFE就受热 受形，造成针头和针杆连接处驻波增大，微波能量形成反射波消耗在驻波点。随着工作时间 的增加，驻波点温度快速升高，增加了针头断落在被消融肿瘤组织内的风险。
[0004] 2、消融针针头和针杆连接处的匹配材料PTFE(聚四氟乙烯）材料质地偏软，当消 融针插入组织时如遇到一定阻力或针头受到非平行方向的应力太大时，容易造成针头弯 曲。针头弯曲后，此处的阻抗改变，驻波变大。如果继续治疗，随着工作时间的增加，温度会 迅速升高。消融针内同轴电缆的介质材料也为PTFE，如果针头处温度超过250°C后，会烧坏 介质材料。最后导致针头和针杆击穿短路，烧断针头。
[0005] 3、现有的微波消融仪功率输出基本上都是开环电路，无法量化获知进入消融肿瘤 组织的有效功率和反射功率，如在微波消融仪器控制系统设置功率检测装置或外挂一个输 出功率的监测调控装置，实时检测仪器微波输出功率和微波消融针反射功率，并可实时根 据所侧数据对输出功率进行调整、在避免断针风险的同时，获取被消融肿瘤组织中的微波 辐射能量，为临床的消融范围提供科学的量化依据。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种微波消融仪功率检测调控 装置，实时检测仪器微波输出功率和微波消融针反射功率，根据被消融肿瘤的条件实时调 整输出功率，达到对肿瘤临床整体灭活的治疗效果。本实用新型在微波消融针输出功率异 常，反射功率增大时根据反射功率递增值进行判断，如跳跃递增立刻报警切断微波功率输 出，避免针头脱落在被消融的肿瘤组织中。
[0007] 本实用新型采用如下技术方案：
[0008] 本实用新型的消融功率变化检测控制部分如图1所示，由耦合器2、正向检波处理 模块3、反向检波处理模块4、信号处理模块5构成。
[0009] 其中微波消融针1为本申请人的公开号为CN101711705,专利号为 200910234273. 1，发明名称为《微波消融针及其微波消融治疗仪》中的微波消融针。微波消 融仪6为本申请人的公开号为CN101283926,专利号为200810024956. X，发明名称为《微波 功率源及其微波消融治疗仪》中的微波消融仪。
[0010] 本实用新型包括由微波消融针1、微波消融仪6、耦合器2、正向检波处理模块3、反 向检波处理模块4、信号处理模块5组成。
[0011] 耦合器2中包含有正向耦合器21、反向耦合器22和定向耦合器23 ;
[0012] 微波消融仪6输出的微波功率经耦合器2的定向耦合器23输送到微波消融针1 ;
[0013] 微波消融仪6输出的微波功率经親合器2的正向親合器21親合部分输出功率，经 过正向检波处理模块3检波处理，ADC转换后，获得检波的数字信号，数字信号经信号处理 模块5转换为微波输出功率值；
[0014] 微波消融针1的反射功率由耦合器2的反向耦合器22耦合部分反射功率，经过反 向检波处理模块4检波处理，ADC转换后，获得检波的数字信号，数字信号由信号处理模块5 转换为微波反射功率值；
[0015] 信号处理模块5根据实时监测微波输出功率值和微波消融针的反射功率值，，实 时计算出实际通过微波消融针1注入消融组织的能量，调整或者切断微波消融治疗仪1的 输出功率。
[0016] 消融过程中，信号处理模块5根据实时监测微波输出功率值和微波消融针1的反 射功率值，以此作为功率输出调整的依据。并实时计算出实际注入消融组织的能量。如在 治疗中出现反射功率异常情况，可立即切断输出功率，并给用户提示，避免消融针针头熔断 在人体的情况。
[0017] 消融功率变化检测控制装置可以独立于微波消融治疗仪来使用，也可以内嵌到微 波消融治疗仪使用。
[0018] 与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
[0019] 1、术前，信号处理模块5根据监测微波输出功率值和微波消融针1的反射功率值， 计算出消融针的驻波比，判断微波消融针1和耦合器2之间各部分连接是否完好。使仪器 的控制系统在安全条件下运行。
[0020] 2、消融过程中，动态检测、显示微波消融针1的输出功率和反射功率，依此推算出 消融针随时间变化过程中实际进入人体的净功率大小，为临床消融肿瘤提供精确的定量化 的信息，为实现微波消融过程中热能量的自动控制，达到对肿瘤的适形精准治疗提供了参 考依据。
[0021] 3、根据建立的不同工作状态下微波消融针1反射系数变化规律的模型，判断实时 微波消融针输出功率状况，一旦出现数值异常（如断针现象的发生）切断功率和告警保护， 防止断针现象的发生，提高临床使用的安全性。
【附图说明】
[0022] 图1是本实用新型的原理框图。
[0023] 图2是本实用新型耦合器原理图。
[0024] 图3是本实用新型正向检测处理模块原理框图。
[0025] 图3-1是本实用新型ATTl和ATT2原理框图。
[0026] 图3-2是本实用新型BPF原理框图。
[0027] 图3-3是本实用新型信号调理原理框图。
[0028] 图4是本实用新型信号处理模块5原理框图。
[0029] 图5是50W输出功率，消融针驻波/时间变化曲线图。
[0030] 图6是60W输出功率，消融针驻波/时间变化曲线表图。
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