CN103892908A - 用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，属一种用于肿瘤消融治疗的医疗器械，所述针形天线中包括辐射器，所述辐射器上安装有针形辐射器罩，所述辐射器安装在针杆的前端，且针杆的后端还安装有射频同轴连接器，所述针杆的内部还设有同轴电缆，且所述同轴电缆分别连接辐射器与射频同轴连接器，所述射频同轴连接器还与控制按钮相连接；所述针杆内部还设有进水道与出水道，所述出水道还与针杆末端的出水结构腔相连通；通过增大微波源的功率，必要时将针杆前端的辐射器增加到多个，例如通过三针集束的方式来增加针尖耐受高功率的系数，使得针尖的微波辐射消融损毁范围大且形态好，同时本发明的结构简单，适于工业化生产，易于推广。

Description

用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线

  

技术领域

本发明涉及一种用于肿瘤消融治疗的医疗器械，更具体的说，本发明主要涉及一种用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线。 

  

背景技术

随着肿瘤治疗科学的进步, 临床上近年来在肿瘤微波消融技术上取得了长足的进展。微波消融是利用微波能作用组织即刻产生热效应，在数分钟的时间内，形成稳定的类球形热场，中心温度大于100℃，边缘大于60℃，肿瘤组织在高温下瞬间被凝固灭活，进而逐步消融达到治疗目的。由于微波消融技术的安全性高且创伤小并对组织的作用范围大小可控，所以越来越受到医生们的推崇，将来有成为肿瘤消融第一技术选择的趋势。目前在使用的单针水冷微波消融针形天线的主要缺点为由于临床上发现的肿瘤体积都比较大，一般大于6公分，且形态为球形，现有的微波消融针即使在大功率有水冷的情况下，使用的消融体积仍然较小，短径在10分钟实际临床可用消融时间内达不到6至7公分的体积，而且消融针的前端形状类似椭圆，不能完全消融覆盖肿瘤。因而有必要对其结构做进一步的研究和改进。 

  

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，以期望解决现有技术中微波消融针受其前端结构及最大功率的限制，对肿瘤的实际消融效果不佳等技术问题。 

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案： 

本发明所提供的一种用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，所述针形天线中包括辐射器，所述辐射器上安装有针形辐射器罩，所述辐射器安装在针杆的前端，且针杆的后端还安装有射频同轴连接器，所述针杆的内部还设有同轴电缆，且所述同轴电缆分别连接辐射器与射频同轴连接器，用于由射频同轴连接器接入微波发生源，微波发生源产生的微波依次经过射频同轴连接器与同轴电缆传输至辐射器，进而产生辐射；所述射频同轴连接器还与控制按钮相连接，用于由控制按钮控制射频同轴连接器的导通与断开；所述针杆内部还设有进水道与出水道，用于在辐射发生过程中对辐射器及针杆进行冷却，所述出水道还与针杆末端的出水结构腔相连通。

作为优选，进一步的技术方案是：所述射频同轴连接器同时与三个微波源相连接，用于由三个微波源同时向针杆前端的辐射器输出微波。 

更进一步的技术方案是：所述辐射器为三个，且分别通过同轴电缆与射频同轴连接器相连接。 

更进一步的技术方案是：所述辐射器的外径为3至10毫米，且三个辐射器相互之间的间距均为0.8至1.5厘米。 

更进一步的技术方案是：所述针杆的末端还安装有保护手柄，所述保护手柄套装在出水结构腔及射频同轴连接器上，且控制按钮也设置在保护手柄上。 

更进一步的技术方案是：所述针杆的内部还安装有进水管，所述进水管套装在同轴电缆的外部，且进水管的内壁与同轴电缆的外壁之间的间隙形成进水道；所述进水管的外部还套装有引水管，所述引水管的外壁与针杆的内壁之间的间隙形成出水道。 

更进一步的技术方案是：所述保护手柄上还设有微波输出指示灯，所述微波输出指示灯的电极接入射频同轴连接器，用于在射频同轴连接器导通后点亮。 

更进一步的技术方案是：所述辐射器的形状为柱状体。 

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过增大微波源的功率，必要时将针杆前端的辐射器增加到多个，例如通过三针集束的方式来增加针尖耐受高功率的系数，使得针尖的微波辐射消融损毁范围大且形态好，较佳的实施过程中在6分钟活体损毁体积即可达到球形直径7厘米；同时本发明所提供的一种用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线结构简单，适于工业化生产，易于推广。 

  

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的结构示意图； 

图2为用于说明本发明另一个实施例中辐射器与射频同轴连接器的连接结构示意图；

图中，1为辐射器、2为针杆、3为射频同轴连接器、4为同轴电缆、5为微波输出指示灯、6为控制按钮、7为出水结构腔、8为保护手柄。

  

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。 

参考图1所示，本发明的一个实施例是一种用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，在本是实力中，针形天线中需要设置辐射器1，并在辐射器1上安装针形辐射器罩，将辐射器1安装在针杆2的前端，且针杆2的后端还安装有射频同轴连接器3；前述针杆2的内部还设有同轴电缆4，采用该同轴电缆4分别连接辐射器1与射频同轴连接器3，用于由射频同轴连接器3接入微波发生源，微波发生源产生的微波依次经过射频同轴连接器3与同轴电缆4传输至辐射器1，进而产生辐射；同时正如图2所示出的，上述辐射器1的整体形状最好设置为柱状体。 

而上述的射频同轴连接器3还与控制按钮6相连接，用于由控制按钮6控制射频同轴连接器3的导通与断开；更为重要的是，为保证针形天线的散热性，还需在针杆2的内部增设进水道与出水道，用于在辐射发生过程中对辐射器1及针杆2进行冷却，并使出水道还与针杆2末端的出水结构腔7相连通。 

正如图1所示的，在本发明用于解决技术问题更加优选的一个是实施例中，为进一步的增加针形天线前端的微波功率，最好将上述的射频同轴连接器3同时与三个微波源相连接，用于由三个微波源同时向针杆2前端的辐射器1输出微波。 

而在本实施例中，发明人还考虑到在增大了微波功率后针杆2前端的辐射器能否耐受住诸如80W这样的高功率，因此还对针尖进行了改进，优选的方式是采用集束的结构，即将上述的辐射器1设置为三个，且分别通过同轴电缆4与射频同轴连接器3相连接。经发明人试验，当辐射器1的外径达到3至10毫米，且三个辐射器1相互之间的间距达到0.8至1.5厘米时，针杆2前端的辐射器即可耐受80W的高温，且试验中发明人所采用的微波频率为2450MHz。 

在本实施例中，通过增大微波源的功率，将针杆前端的辐射器增加到三个个，通过三针集束的方式来增加针尖耐受高功率的系数，使得针尖的微波辐射消融损毁范围大且形态好，较佳的实施过程中在6分钟活体损毁体积即可达到球形直径7厘米，其消融效果明显优于现有的微波消融针。 

再参考图1所示，为便于微波针形天线的使用，发明人还参考现有技术，在上述针杆2的末端安装保护手柄8，该保护手柄8最好套装在出水结构腔7以及射频同轴连接器3上，而为方便操作，还可将上述的控制按钮6也设置在保护手柄8上。 

更进一步的，在本发明用于解决技术问题更加优选的一个实施例中，为便于上述进水道和出水道的设置，优选在上述针杆2的内部安装进水管，并将该进水管套装在同轴电缆4的外部，将进水管的内壁与同轴电缆4的外壁之间的间隙作为上述的进水道；同时还在该进水管的外部再套装引水管，并将引水管的外壁与针杆2的内壁之间的间隙作为出水道，冷却水流由引水管进入针杆2内部的进水道，再由出水道流出，并经由针杆2末端的出水结构腔7排出，以此循环。 

为便于在辐射器1产生辐射的过程中在针形天线上形成指示，最好再在保护手柄8增设微波输出指示灯5，该指示灯可直接使用发光二极管，并将前述微波输出指示灯5的电极接入射频同轴连接器3，用于在射频同轴连接器3导通后点亮。 

本发明为全新的三针集束（针间距从0.8cm～1.5cm）、高效率（驻波比小于1.5）、高耐受功率（尖端辐射器处80W）、消融损毁范围大形态好（6分钟活体损毁体积达到球形直径7厘米，）水冷却微波消融针形天线，为大肿瘤消融治疗的进步提供武器。 

在上述的实施例中，针杆2可采用薄壁外套304不锈钢管，进水管可采用薄壁304不锈钢冷却进水管，同轴电缆4可采用超细直径（例如直径为3至8毫米的电缆）的同轴电缆，上述针杆2前端的针形辐射器罩为圆锥体高强度超锋利陶瓷复合材料加工制造而成，可耐受来自三个微波发生源的总共180W的微波功率超过30分钟。 

而除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。 

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。 

Claims (8)

1.一种用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，其特征在于：所述针形天线中包括辐射器（1），所述辐射器（1）上安装有针形辐射器罩，所述辐射器（1）安装在针杆（2）的前端，且针杆（2）的后端还安装有射频同轴连接器（3），所述针杆（2）的内部还设有同轴电缆（4），且所述同轴电缆（4）分别连接辐射器（1）与射频同轴连接器（3），用于由射频同轴连接器（3）接入微波发生源，微波发生源产生的微波依次经过射频同轴连接器（3）与同轴电缆（4）传输至辐射器（1），进而产生辐射；

所述射频同轴连接器（3）还与控制按钮（6）相连接，用于由控制按钮（6）控制射频同轴连接器（3）的导通与断开；

所述针杆（2）内部还设有进水道与出水道，用于在辐射发生过程中对辐射器（1）及针杆（2）进行冷却，所述出水道还与针杆（2）末端的出水结构腔（7）相连通。

2.根据权利要求1所述的用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，其特征在于：所述射频同轴连接器（3）同时与三个微波源相连接，用于由三个微波源同时向针杆（2）前端的辐射器（1）输出微波。

3.根据权利要求1所述的用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，其特征在于：所述辐射器（1）为三个，且分别通过同轴电缆（4）与射频同轴连接器（3）相连接。

4.根据权利要求3所述的用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，其特征在于：所述辐射器（1）的外径为3至10毫米，且三个辐射器（1）相互之间的间距均为0.8至1.5厘米。

5.根据权利要求1所述的用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，其特征在于：所述针杆（2）的末端还安装有保护手柄（8），所述保护手柄（8）套装在出水结构腔（7）及射频同轴连接器（3）上，且控制按钮（6）也设置在保护手柄（8）上。

6.根据权利要求1所述的用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，其特征在于：所述针杆（2）的内部还安装有进水管，所述进水管套装在同轴电缆（4）的外部，且进水管的内壁与同轴电缆（4）的外壁之间的间隙形成进水道；所述进水管的外部还套装有引水管，所述引水管的外壁与针杆（2）的内壁之间的间隙形成出水道。

7.根据权利要求1所述的用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，其特征在于：所述保护手柄（8）上还设有微波输出指示灯（5），所述微波输出指示灯（5）的电极接入射频同轴连接器（3），用于在射频同轴连接器（3）导通后点亮。

8.根据权利要求1所述的用于肿瘤消融治疗的集束微波针形天线，其特征在于：所述辐射器（1）的形状为柱状体。

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