专利名称：一种微波温控多弹头巨能辐射器的制作方法
技术领域：
本发明属于医疗器械领域，涉及对医疗用微波手术器械中辐射器的改进。
目前，对于已经不适于进行手术切除的肝癌患者，可以采用一种只有轻微创伤的非手术治疗方法，即加热癌肿部位，使病灶周围形成一个4cm×3cm左右的凝固坏死区，达到消灭癌肿的目的。美国RADIONICS公司生产的射频肝癌治疗仪即属于此类产品。其缺点是第一、该辐射器供电频率仅500KHz，辐射效率低，需要较大的激励功率，一般在80～120瓦，这不仅增加了电源消耗，更导致天线杆本身的功耗增大，产生较高的温升，容易对患者的正常组织造成损害。第二、该辐射器没有同步测温装置，使用中常导致凝固区的温度过高，再加上该辐射器的天线与人体组织之间没有防止粘连的结构，因此，在使用中很容易发生粘连和炭化。
本发明的目的是提供一种用于微波手术的、工作在特高频段的多弹头巨能辐射器，克服现有的辐射器工作频率低、易粘连、炭化的缺点，提高热效率，减小创伤，提高微波治疗癌肿的成功率。
本发明的技术解决方案是一种用于微波手术的多弹头巨能辐射器，由屏蔽管、位于屏蔽管内的硬同轴电缆、位于屏蔽管与硬同轴电缆之间的温度传感器、套在剥离掉高频介质后的同轴电缆的芯线上的陶瓷管、与同轴电缆芯线电连接的天线和罩在天线外面的防粘套组成，其特征在于，天线是一组沿陶瓷管的圆周排列的、与芯线平行的金属直丝，其朝里的一端与芯线保持电连接。
本发明的优点是1、采用特高频段供电的多电极集束辐射天线结构，辐射效率高，可缩短凝固组织的时间。例如采用2450MHz频率，所需功率仅25瓦，仅5分钟，即可在病灶处形成一个4cm×3cm的类球形凝固坏死区，达到治疗的目的。
2、采用热敏传感器控制温度，并对其加以屏蔽，使辐射器的工作温度可控，并可实现多点穿刺凝固区的大小一致性。
3、当使用较大加热功率，例如100瓦以上时，本发明可以当作切割刀使用，特别是辐射器端部呈刀口形的辐射器，对肝脏等富含血管的脏器组织，本发明可以快速凝固被切组织，在切割的同时，可以迅速凝固3mm以下的动脉血管和微血管，不需要二次止血。
4、本发明在手术中，无论是凝固还是切割，都不会发生粘连组织的现象。
5、由于本发明辐射效率高，功率损耗小，因此消耗在天线杆上的能量很少，天线杆的温升很低，在经皮肤刺入内脏时，不会损伤正常组织。
6、由于可以控制温度和在天线外部设置防粘套，彻底解决了对组织的粘连和炭化问题。
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图1是本发明一种实施例的结构图。
图2是图1靠近端部的剖面图。
图3是本发明另一种实施例的结构图。
图4是图3的剖面图。
图5是本发明第三种实施例的结构图。
图6是图5的剖面图。
图7是另一种天线结构图。
图8是第三种天线结构图。
图9是第四种天线结构图。
下面结合附图对本发明做详细说明。
参见图1、2，这是本发明一种实施例的结构示意图。本发明是用于微波手术治疗仪的辐射器，又成为巨能刀。微波治疗仪有微波发生和调节电路，通过电缆与辐射器连接。整个巨能刀由手柄、天线杆、连接手柄和天线杆的锁紧螺母和位于天线杆一端的辐射器组成。本发明的最外层是屏蔽管1，它是一根薄壁金属细管，其外径越细越好，手术中创伤越小。由于屏蔽管内还要容纳其他零件，同时要保持一定的刚度，所以也不可能太细，一般可以在1～30mm之间选择。屏蔽管1内有硬同轴电缆2，它的外皮是刚性金属管，在屏蔽管1和硬同轴电缆2的外皮之间有温度传感器4，通过导线将温度传感器4与手柄上的测温接头连接，向微波治疗仪反馈辐射器的温度信号。由微波治疗仪内的相应电路实行温度的调控。由于温度调控电路属于已知技术，这里不做重复。在屏蔽管1的端部邻接一个防粘套10，它套在硬同轴电缆2上，防粘套内部的部分硬同轴电缆的外皮和高频介质3被剥离，裸露出一段芯线5。有一个陶瓷管8套在裸露的芯线5上，沿陶瓷管的圆周排列着一组与芯线5平行的金属直丝构成的微波振子天线7，金属丝朝里的一端向芯线5的中心折弯并与芯线5焊接连通。天线7可以由1～20对相互平行的金属直丝组成，天线7的长度为1～50mm。天线7由直径为0.1～2mm的金属丝制成。一般地说，功率越大，所采用的天线杆的直径要越粗，天线的线径也越粗。例如，对于大功率的辐射器，天线杆的直径为φ5～φ10mm；对于中等功率的辐射器，天线杆的直径为φ4～φ6mm；对于小功率的辐射器，天线杆的直径可以做到φ2mm以下。从减小创伤的角度看，在保证足够的凝固区尺寸的前提下，天线杆的直径越小越好。下面列表给出三个实施例的具体设计参数值。
为了加强辐射器顶端的辐射强度，以确保对肿瘤底部的凝固效果，避免复发，可以在直线振子天线的前面再加一个螺旋天线，从而构成复合天线。参见图3、4，在所说的天线7的前面有缠绕在陶瓷管8上的、与芯线5电连接的螺旋天线9，螺旋天线的圈数为1～200圈。螺旋天线的线径可以与直线振子天线的类似，圈数根据对顶部凝固深度要求以及功率的大小确定，功率越大，圈数可以越多一些。
参见图5、6，这是本发明的第三种实施例，陶瓷管8的截面呈扁圆形或者矩形，天线7环绕陶瓷管的外缘排列，防粘套10的截面与陶瓷管8的截面相适应，其外端头呈刀口状，其里端截面为圆形，套在硬同轴电缆2上。这种结构的辐射性能与图1、2所示结构的区别主要是辐射器的截面形状不同，由圆形截面变为扁圆或者矩形或者楔形截面，使辐射器的外形看上去更象一把刀的形状。至于天线本身并无实质的改变，仅仅是排列形式随着陶瓷管截面的形状发生了由沿圆周排列到沿扁圆、矩形或者楔形排列的变化。在辐射效果上，沿较长的侧面辐射的强度要比两端更强。下表给出三个具有刀口形状的辐射器的参数实施例。
上表中实施例6的结构可以直接快速凝固组织和血管。实施例4的结构可以直接凝固2mm的动脉管和3mm的静脉管。
图7、8、9又给出三种天线的具体结构实施例，图7中，天线7由一个金属连接环12和沿圆周固定在连接环12上的金属丝组成，连接环12套在芯线5上，金属丝通过连接环12与芯线5电连接。连接环12与芯线5可以通过焊接、压接等方式保持电连通状态，金属丝与连接环12可以焊接在一起。图8的结构是沿连接环12的径向钻一些盲孔，作为天线振子的金属丝一端插入该盲孔后再焊接，使金属丝与连接环12的连接更牢固可靠。
图9所示的连接环12和与之连接的金属丝由金属板材整体冲压制成。沿双点划线将冲制出的金属丝向同一方向弯折90度构成天线7，将其套在芯线5上，将天线的中心孔与芯线5焊接。
权利要求
1.一种用于微波手术的多弹头巨能辐射器，由屏蔽管(1)、位于屏蔽管(1)内的硬同轴电缆(2)、位于屏蔽管(1)与硬同轴电缆(2)之间的温度传感器(4)、套在剥离掉高频介质(3)后的同轴电缆(2)的芯线(5)上的陶瓷管(8)、与同轴电缆芯线(5)电连接的天线(7)和罩在天线(7)外面的防粘套(10)组成，其特征在于，天线(7)是一组沿陶瓷管(8)的圆周排列的、与芯线(5)平行的金属直丝，其朝里的一端与芯线(5)保持电连接。
2.根据权利要求1所述的多弹头巨能辐射器，其特征在于，所说的天线(7)由1～20对相互平行的金属直丝组成，天线(7)的长度为1～50mm。
3.根据权利要求1或2所述的多弹头巨能辐射器，其特征在于，所说的天线(7)由直径为0.1～2mm的金属丝制成。
4.根据权利要求3所述的多弹头巨能辐射器，其特征在于，在所说的天线(7)的前面有缠绕在陶瓷管(8)上的、与芯线(5)电连接的螺旋天线(9)，螺旋天线的圈数为1～200圈。
5.根据权利要求3所述的多弹头巨能辐射器，其特征在于，陶瓷管(8)的截面呈扁圆形或者矩形，天线(7)环绕陶瓷管的外缘排列，防粘套(10)的截面与陶瓷管(8)的截面相适应，其外端头呈刀口状，其里端截面为圆形，套在硬同轴电缆(2)上。
6.根据权利要求3所述的多弹头巨能辐射器，其特征在于，所说的天线(7)由一个金属连接环(12)和沿圆周固定在连接环(12)上的金属丝组成，连接环(12)套在芯线(5)上，金属丝通过连接环(12)与芯线(5)电连接。
7.根据权利要求6所述的多弹头巨能辐射器，其特征在于，所说的连接环(12)和与之连接的金属丝由金属板材整体冲压制成。
全文摘要
本发明属于医疗器械领域,涉及对医疗用微波手术器械中辐射器的改进。本发明由屏蔽管、硬同轴电缆、温度传感器、陶瓷管、天线和防粘套组成,其特征在于,天线是一组沿陶瓷管的圆周排列的、与芯线平行的金属直丝,其朝里的一端与芯线保持电连接。本发明辐射效率高,可控制温度,当使用较大加热功率时,可以当作切割刀使用,不会发生粘连和炭化组织的现象,功率损耗小,不会损伤正常组织。
文档编号A61B18/18GK1331955SQ0010981
公开日2002年1月23日 申请日期2000年7月6日 优先权日2000年7月6日
发明者刘志民 申请人:刘志民