CN108852504A - 一种射频电极、射频治疗设备及其输出传输线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种射频电极、射频治疗仪及其输出传输线。射频电极由第一输出电极和第二输出电极组成一对射频输出电极。输出传输线包括两根对称的同轴电缆并列地连接于射频治疗仪与所述一对射频输出电极之间，该输出传输线上至少有一段由该两根同轴电缆的屏蔽层焊接在一起形成的焊接连接处。所述一对射频输出电极分别与两根对称的同轴电缆的同一末端电连接，两输出电极内侧之间射频电压的相位相反且设置有内侧绝缘层，在治疗对像两侧分别形成电容耦合输出。射频治疗仪通过连接于射频设备上的所述射频电极对向治疗对象输出射频功率。本发明结构简单，成本低，有效降低了射频辐射的强度。

Description

一种射频电极、射频治疗设备及其输出传输线
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其是指一种射频电极、射频治疗设备及其输出传输线。
背景技术
射频物理治疗设备的射频电极及其输出传输线，需要通过输出传输线将射频功率传输到射频电极，并通过电极穿过人体皮肤向人体组织传送高频电流，以达到治疗目的。传统的射频物理治疗设备的射频电极及其输出传输线，并未考虑到电磁辐射对外部的影响，结构基本上是一条同轴电缆传输射频功率到两个电极，同轴电缆的屏蔽层在电缆的整个长度上都流过射频电流。这种结构的射频功率传送方式，同轴电缆的屏蔽层相当于一根天线，对外电磁辐射很强，不但对外干扰大，射频输出功率的损失也比较大，输出效率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种射频电极，解决现有射频电极对外电磁辐射强、对外干扰大、射频输出功率损失大、输出效率较低的问题。
本发明所要解决的再一技术问题是：提供一种射频治疗设备，解决现有射频治疗设备对外电磁辐射强、对外干扰大、射频输出功率损失大、输出效率较低的问题。
本发明所要解决的另一技术问题是：提供一种输出传输线，解决现有射频电极对外电磁辐射强、对外干扰大、射频输出功率损失大、输出效率较低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种射频电极，包括一对射频输出电极以及输出传输线；所述输出传输线包括两根同轴电缆；所述一对射频输出电极包括第一输出电极和第二输出电极，分别与所述两根同轴电缆的同一侧末端电连接；两电极的内侧设置有内侧绝缘层；所述第一输出电极和第二输出电极以电容耦合的方式输出射频功率。
所述第一输出电极和第二输出电极内侧之间配置为射频电压相位相反地输出射频功率；第一、第二输出极板之间通过所述内侧绝缘层分别形成所述电容耦合；所述第一输出极板内侧表面设置一层所述内侧绝缘层，所述第二输出极板内侧表面也设置一层所述内侧绝缘层。
第一输出电极包括第一极板对，所述第一极板对包括电连接于两根之一的同轴电缆末端的第一参考电位极板和第一输出极板；第二输出电极包括第二极板对，所述第二极板对包括电连接于两根中的另一根同轴电缆末端的第二参考电位极板和第二输出极板；第一输出极板和第二输出极板相对于第一参考电位极板和第二参考电位极板处于内侧；第一参考电位极板与第一输出极板之间设置极板间绝缘层；第二参考电位极板与第二输出极板之间也设置极板间绝缘层。
第一参考电位极板、极板间绝缘层和第一输出极板形成电容，第二参考电位极板、极板间绝缘层和第二输出极板形成电容，以防止第一输出极板和第二输出极板在输出射频功率时射频能量向空间的辐射；射频电极输出射频功率时，第一参考电位极板与第一输出极板之间配置为射频电压的相位相反，第二参考电位极板与第二输出极板之间配置为射频电压的相位相反。
第一输出电极包括外侧绝缘层、第一参考电位极板、极板间绝缘层、第一输出极板、内侧绝缘层，各层依次层叠形成所述第一输出电极；第二输出电极包括外侧绝缘层、第二参考电位极板、极板间绝缘层、第二输出极板、内侧绝缘层，各层依次层叠形成所述第二输出电极。
所述两根同轴电缆至少有一段由该两根同轴电缆的屏蔽层焊接在一起形成的焊接连接处。
所述焊接连接处，两根同轴电缆剥去同轴电缆的绝缘外皮将屏蔽层焊接连结；所述焊接连接处的位置相较于射频仪而言更靠近射频输出电极；所述两根同轴电缆肩并肩紧靠地设置；两根同轴电缆形成一对对称同轴电缆。
所述输出传输线上自所述焊接连接处至射频仪之间设有一连接结构，连接结构将两根同轴电缆收紧固定在一起；或者所述两根同轴电缆自所述焊接连接处至射频仪之间的屏蔽层的对应点焊接在一起。
所述连接结构为外套管或卡扣；所述该两根同轴电缆线长度为电缆线内传输电磁波长的四分之一。
一种射频治疗设备，包括射频仪，还包括所述的射频电极；所述射频电极连接于射频仪以输出射频功率。
所述射频治疗设备还包括射频模块以及平衡输出匹配电路，所述射频模块、输出传输线与平衡输出匹配电路电连接；平衡输出匹配电路配置两输出极板之间以射频电压的相位相反的方式输出射频。
一种输出传输线，包括两根同轴电缆；所述两根同轴电缆并列地连接于射频仪与一对射频输出电极之间，该输出传输线上至少有一段由该两根同轴电缆的屏蔽层焊接在一起形成的焊接连接处。
所述输出传输线上自所述焊接连接处至射频仪之间设有一连接结构，连接结构将两根同轴电缆收紧固定在一起；或者所述两根同轴电缆自所述焊接连接处至射频仪之间的屏蔽层的对应点焊接在一起。
所述连接结构为外套管或卡扣；所述两根同轴电缆肩并肩紧靠地设置；两根同轴电缆形成一对对称同轴电缆；所述焊接连接处，两根同轴电缆剥去同轴电缆的绝缘外皮将屏蔽层焊接连结；所述焊接连接处的位置相较于射频仪而言更靠近射频输出电极；所述该两根同轴电缆线长度为电缆线内传输电磁波长的四分之一。
本发明的有益效果是：
本发明结构简单，应用于射频治疗设备器，在提高对人体组织的射频输出效率的情况下，大大降低了射频辐射的强度，在成本很低的条件下显著提高了设备的电磁兼容性。
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例的射频电极工作状态时的结构示意图。
图2是本发明实施例射频治疗设备的立体图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明针对传统的射频物理治疗设备的射频电极及其输出传输线的缺陷提出的新的技术方案，参照图1~2所示，本发明提供的射频治疗设备100包括射频仪14及射频电极20。所述射频仪14为现有技术中可获得的各种型号的射频物理治疗设备，用于产生进行物理治疗的射频，具体结构和功能在此不作赘述。
射频电极20自射频仪14向外延伸以向治疗对象6传输射频功率，包括与射频仪14连接的输出传输线以及一对射频输出电极21、22。输出传输线包括两根同轴电缆16、17，较佳地为一对对称的同轴电缆对16、17。一对射频输出电极21、22分别包括一对极板对24、25。
同轴电缆对16、17末端分别连接的两对射频电极的极板对24、25，即第一极板对24和第二极板对25，每对极板对包括输出电极的参考电位极板及其相对的输出极板，对应地，第一极板对24包括第一参考电位极板2和第一输出极板4；第二极板对25包括包括第二参考电位极板10和第二输出极板8。
工作状态时，第一输出极板4和第二输出极板8对称设置，相对于第一参考电位极板2和第二参考电位极板10处于内侧。两对极板对24、25安置于治疗对象6两侧。极板对中的参考电位极板以及输出极板的形状与对象6的表面对应。
采用对称的同轴电缆对16、17作为平衡输出传输线向治疗对像6传输射频功率，在末端分别连接所述的两对结构对称的射频电极的极板对24、25。每极板对内部及两侧均设置绝缘层并共同构成输出电极。具体地，第一输出电极21包括参考电位极板2、输出极板4、外侧绝缘层1、极板间绝缘层3、内侧绝缘层5层叠形成。其中，外侧绝缘层1设置于参考电位极板2的外侧，平行地覆盖于参考电位极板2外表面。极板间绝缘层3夹设于参考电位极板2与输出极板4之间，层叠后使参考电位极板2与输出极板4之间完全绝缘。内侧绝缘层5设置于输出极板4的内侧表面且完全覆盖，使用时与对象6接触。
第二输出电极22包括参考电位极板10、输出极板8、外侧绝缘层11、极板间绝缘层9、内侧绝缘层7。其中外侧绝缘层11设置于参考电位极板10的外侧，平行地覆盖于参考电位极板10外表面。极板间绝缘层9夹设于参考电位极板10与输出极板8之间，层叠后使参考电位极板10与输出极板8之间完全绝缘。内侧绝缘层7设置于输出极板8的内侧表面且完全覆盖，使用时与对象6接触。
工作状态时，第一参考电位极板2、极板间绝缘层3和第一输出极板4形成电容，第二参考电位极板10、极板间绝缘层9和第二输出极板8形成电容，有效防止了第一输出极板21和第二输出极板22在输出射频功率时射频能量向空间的辐射。
第一输出电极21、第二输出电极22的形状与治疗对象6相适配，以方便治疗时贴合治疗对象的皮肤表面。合如，治疗对象为膝盖时，第一输出电极21、第二输出电极22的各层层叠后形成方形垫，当然也可以制作成其它形状。
使用过程中，第一输出极板4与第二输出极板8对称地设置，二者之间通过内侧绝缘层5和7向人体组织对象6进行电容耦合输出射频功率。对称的输出极板4和8之间的射频电压设置为相位相反，此时第一参考电位极板2与第一输出极板4之间射频电压的相位相反，并且第二参考电位极板8与第二输出极板10之间射频电压的相位相反。
对称的同轴电缆对16、17并列地平行设置，具有一定长度，用作连接射频对称电极21、22的平衡输出传输线。具体地，同轴电缆对16、17肩并肩地、侧面紧靠在一起地平行延伸，两端分别与射频仪14的输出端以及第一、二输出电极21、22电连接。
同轴电缆对16、17在靠近射频电极的极板对24、25的位置剥去同轴电缆的绝缘外皮把该对同轴电缆的屏蔽层焊接连结形成同轴电缆焊接处12，再把同轴电缆对自上述焊接连接处12到射频仪14的输出端之间的部分间隔一段用一节热缩套管13收紧固定并在一起，也可以把同轴电缆对16、17自上述焊接连接处12到射频仪的输出端之间的部分的屏蔽层的对应点全部焊接连接并在一起，这样做的结果是同轴电缆对16、17的屏蔽层自上述焊接连接处12到射频仪的输出端18之间的来回的射频电流因大小相等、相位相反而抵消，即同轴电缆对16、17的屏蔽层在整个长度的大部分流过的射频电流基本为零，从而使上述射频输出的射频电极（具体第一参考电位极板2、第一输出极板4以及第二参考电位极板10、第二输出极板8）及其输出传输线16、17对外部空间的射频辐射大大降低。射频治疗设备14包括一金属屏蔽盒19，金属屏蔽盒19内设置有平衡输出匹配电路15以及射频模块（未图标）。所述射频模块、射频电极输出传输线16、17与平衡输出匹配电路15电连接。平衡输出匹配电路15其功能是设置对称的输出极板4和8之间射频电压的相位相反，以及第一参考电位极板2与第一输出极板4之间射频电压的相位相反，并且第二参考电位极板8与第二输出极板10之间射频电压的相位相反，可采用现有技术的电路来实现平衡输出匹配电路15的上述功能。射频模块为现有技术的模块，用于产生射频。
作为一种实施例，射频仪14的输出频率是40.68MHz，输出功率60W，采用对称的同轴电缆对16、17作为输出传输线传输射频功率，第一输出电极21连接的同轴电缆17和第二输出电极22连接的同轴电缆16的电缆长度约为电缆线内传输电磁波长的四分之一，例如都是大约127cm。同轴电缆对16、17在末端分别连接结构对称的射频电极的极板对24、25（第一参考电位极板2和输出极板4与第二参考电位极板10和输出极板8），第一输出电极21由参考电位极板2、输出极板4、外侧绝缘层1、极板间绝缘层3、内侧绝缘层5组成。第二输出电极22由参考电位极板10、输出极板8、外侧绝缘层11、极板间绝缘层9、内侧绝缘层7组成。
外侧绝缘层1、第一参考电位极板2、极板间绝缘层3、第一输出极板4、内侧绝缘层5，各层依次层叠形成所述第一输出电极21。外侧绝缘层11、第二参考电位极板10、极板间绝缘层9、第二输出极板8、内侧绝缘层7，各层依次层叠形成所述第二输出电极22。
在对称的输出极板4和8之间通过内侧绝缘层5、7向人体组织治疗对象6电容耦合输出射频功率，采用合适的同轴电缆长度，即约为电缆线内传输电磁波长的四分之一（例如选定约为127cm）和在射频仪14内采用平衡输出匹配电路15使对称的输出极板4和8之间射频电压的相位相反（此时第一参考电位极板2与第一输出极板4之间射频电压的相位相反，并且第二参考电位极板8与第二输出极板10之间射频电压的相位相反），同时在对称的同轴电缆对靠近射频电极的极板对的位置即取既能尽量接近电极又能满足操作方便要求的位置（例如距离射频电极的极板对的距离约25cm）剥去同轴电缆的绝缘外皮把该对同轴电缆的屏蔽层焊接连结，再把同轴电缆对自上述焊接连接处12到射频治疗设备的输出端18之间的部分隔一段（例如间隔距离约为20cm）用一节热缩套管13收紧固定并在一起。整台仪器在满足输出特性的情况下，可以满足YY0505-2012标准的要求。可以理解，热缩套管13也可以是卡扣或其它连接结构，将两根同轴电缆固定在一起。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (14)

1.一种射频电极，包括一对射频输出电极以及输出传输线；其特征在于：所述输出传输线包括两根同轴电缆；所述一对射频输出电极包括第一输出电极和第二输出电极，分别与所述两根同轴电缆的同一侧末端电连接；两电极的内侧设置有内侧绝缘层；所述第一输出电极和第二输出电极以电容耦合的方式输出射频功率。
2.如权利要求1所述的射频电极，其特征在于：所述第一输出电极和第二输出电极内侧之间配置为射频电压相位相反地输出射频功率；第一、第二输出极板之间通过所述内侧绝缘层分别形成所述电容耦合；所述第一输出极板内侧表面设置一层所述内侧绝缘层，所述第二输出极板内侧表面也设置一层所述内侧绝缘层。
3.如权利要求2所述的射频电极，其特征在于：第一输出电极包括第一极板对，所述第一极板对包括电连接于两根之一的同轴电缆末端的第一参考电位极板和第一输出极板；第二输出电极包括第二极板对，所述第二极板对包括电连接于两根中的另一根同轴电缆末端的第二参考电位极板和第二输出极板；第一输出极板和第二输出极板相对于第一参考电位极板和第二参考电位极板处于内侧；第一参考电位极板与第一输出极板之间设置极板间绝缘层；第二参考电位极板与第二输出极板之间也设置极板间绝缘层。
4.如权利要求3所述的射频电极，其特征在于：第一参考电位极板、极板间绝缘层和第一输出极板形成电容，第二参考电位极板、极板间绝缘层和第二输出极板形成电容，以防止第一输出极板和第二输出极板在输出射频功率时射频能量向空间的辐射；射频电极输出射频功率时，第一参考电位极板与第一输出极板之间配置为射频电压的相位相反，第二参考电位极板与第二输出极板之间配置为射频电压的相位相反。
5.如权利要求4所述的射频电极，其特征在于：第一输出电极包括外侧绝缘层、第一参考电位极板、极板间绝缘层、第一输出极板、内侧绝缘层，各层依次层叠形成所述第一输出电极；第二输出电极包括外侧绝缘层、第二参考电位极板、极板间绝缘层、第二输出极板、内侧绝缘层，各层依次层叠形成所述第二输出电极。
6.如权利要求1-5中任一项所述的射频电极，其特征在于：所述两根同轴电缆至少有一段由该两根同轴电缆的屏蔽层焊接在一起形成的焊接连接处。
7.如权利要求6所述的射频电极，其特征在于：所述焊接连接处，两根同轴电缆剥去同轴电缆的绝缘外皮将屏蔽层焊接连结；所述焊接连接处的位置相较于射频仪而言更靠近射频输出电极；所述两根同轴电缆肩并肩紧靠地设置；两根同轴电缆形成一对对称同轴电缆。
8.如权利要求7所述的射频电极，其特征在于：所述输出传输线上自所述焊接连接处至射频仪之间设有一连接结构，连接结构将两根同轴电缆收紧固定在一起；或者所述两根同轴电缆自所述焊接连接处至射频仪之间的屏蔽层的对应点焊接在一起。
9.如权利要求8所述的射频电极，其特征在于：所述连接结构为外套管或卡扣；所述该两根同轴电缆线长度为电缆线内传输电磁波长的四分之一。
10.一种射频治疗设备，包括射频仪，还包括如权利要求1~9中任一项所述的射频电极；所述射频电极连接于射频仪以输出射频功率。
11.如权利要求10所述的射频治疗设备，其特征在于：所述射频治疗设备还包括射频模块以及平衡输出匹配电路，所述射频模块、输出传输线与平衡输出匹配电路电连接；平衡输出匹配电路配置两输出极板之间以射频电压的相位相反的方式输出射频。
12.一种输出传输线，包括两根同轴电缆；其特征在于：所述两根同轴电缆并列地连接于射频仪与一对射频输出电极之间，该输出传输线上至少有一段由该两根同轴电缆的屏蔽层焊接在一起形成的焊接连接处。
13.如权利要求12所述的输出传输线，其特征在于：所述输出传输线上自所述焊接连接处至射频仪之间设有一连接结构，连接结构将两根同轴电缆收紧固定在一起；或者所述两根同轴电缆自所述焊接连接处至射频仪之间的屏蔽层的对应点焊接在一起。
14.如权利要求13所述的输出传输线，其特征在于：所述连接结构为外套管或卡扣；所述两根同轴电缆肩并肩紧靠地设置；两根同轴电缆形成一对对称同轴电缆；所述焊接连接处，两根同轴电缆剥去同轴电缆的绝缘外皮将屏蔽层焊接连结；所述焊接连接处的位置相较于射频仪而言更靠近射频输出电极；所述该两根同轴电缆线长度为电缆线内传输电磁波长的四分之一。
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