CN109938833A - 一种半刚型血管腔内组织微波热凝固天线 - Google Patents

Abstract

本发明半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，包括:半圆柱形辐射头、介质管、半刚同轴电缆和外导套。高性能半刚同轴电缆作为传输微波能的同轴线，其外表面装套有螺旋弹簧并延伸到天线体尾部，在螺旋弹簧的螺距间并行有传输激光的光导纤维，其激光发射点处于靠近外导体尾部的天线体前端；在螺旋弹簧与光纤的外表面再装套有薄壁四氟管。本发明的突出特点在于：天线体直径小、微波传输损耗低，采用激光导向，采用螺旋弹簧作为隔热且使细长天线体具有足够的柔韧度，最外层是具有高自润滑性和绝缘隔热特性的四氟管。如此本发明尤以直径小、性能优为独到，将成为对人体血管腔内组织实施安全有效地微波热凝固治疗的又一手术利器。

Description

一种半刚型血管腔内组织微波热凝固天线

技术领域

本发明涉及一种半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，适用于人体血管内、和腔道内如静脉曲张等病灶的热凝消融治疗，属于医用微波技术应用领域。

背景技术

20世纪的“微波热”，使微波热疗几乎普及到国内的每一所医院，随着现代影像技术的发展，微波热凝与介入治疗技术取得了快速地发展。其中，以人体血管腔内组织的微波热凝固技术为典型，逐步形成为微波临床应用领域的一分支。

在临床血管腔内治疗中，微波组织热凝固效应与其他有源加热方式相比，具有热效率高、升温快、组织受热均匀、热穿透性适度、短时间炭化不明显，热凝固范围易于控制等特点，热凝固后不易形成移动性血栓。诸如“腔内微波闭合治疗静脉曲张技术”愈益取得可喜的技术成果。

目前，在临床上用于血管腔内组织的微波热凝固手术的是纤维状微波针或称之为长探针微波辐射器，其传输微波的同轴线是半柔线，其外导体为多股金属丝编制而成。为了增加细长针体的挺度，在结构上至少要增加一根细钢丝与半柔线并行，使得现有器械的针体直径较粗，一般外径＞2.5毫米，因此直接制约其临床应用的范围。

发明内容

本发明为克服现有器械的不足，提出一种半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，不仅微波传输特性好，且器械外径小，使之更安全有效地应用于临床血管腔内组织微波热凝固治疗。

本发明一种半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，包括：半圆柱形辐射头、介质管、半刚同轴电缆和外导套，其特征在于：所述半刚同轴电缆的内导体装入半圆柱形头尾部的圆柱体盲孔中，采用焊接并辅以压铆固定。所述介质管装套在辐射头尾部的圆柱体上，可涂以粘接剂固定。所述外导套前端的内孔装套在介质管尾部的台肩外圆上，同时其中心孔装套于所述半刚同轴电缆上，对二者接触部位采用气密性焊接固定，由此构成本发明前端辐射电磁波（微波）的场源结构，使其天线性能稳定，结构简单合理，对肿瘤组织的微波消融范围易于控制。

本发明的进一步特征如下：

1、所述半圆柱头形辐射头为铜质或不锈钢质的金属材料，表面涂覆特氟龙，使辐射头具有高自润滑性，以不伤及血管内壁。

2、所述半刚同轴电缆外表面装套有延伸到天线体尾部的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧与半刚同轴电缆为松动配合。二者间隙为保持相对弯曲运动为宜。所述螺旋弹簧选用特种不锈钢丝绕制而成，并经热处理具有一定的柔韧性。

3、所述外导套台肩外圆表面上开设轴向沟槽，用以嵌入螺旋弹簧前端的钢丝，再机械力铆紧并辅以焊锡固定，使外导套与螺旋弹簧之间形成紧固连接。

4、在所述螺旋弹簧的螺距之间旋绕有用于传输激光的光导纤维，该光导纤维延伸到天线体尾部，光导纤维的激光指示光点位于天线前端靠近外导套尾部处或紧靠外导体尾部。

5、所述外导套台肩外圆、螺旋弹簧和光导纤维外表面装套聚四氟乙烯管或热塑聚四氟乙烯管至天线体尾部。

6、采用钢丝喉箍或钢丝绑扎方式，将薄壁四氟管固定于外导套台肩外圆表面，为此在所述外导套台肩外圆柱表面设有环状沟槽，以保证紧固薄壁四氟管与外导套无发生轴向窜动的可能。

7、在所述半刚同轴电缆的尾部装焊有射频连接器，以馈送微波能量，其中半刚同轴电缆与射频连接器的内、外导体分别焊接牢靠，不得形成短路。

8、所述螺旋弹簧和薄壁四氟套管的长度均比半刚同轴电缆长度短10-15毫米，以不干涉天线体的自由弯曲为宜。

9、所述光导纤维的尾部装入激光转接头内孔并粘接牢固。

10、天线体尾部装配有手柄，手柄由手柄座和手柄管构成，射频连接器对位装入手柄座的中心孔内并粘接牢固，激光转接头对位装入手柄座的旁孔内，手柄管从天线体前端装套与手柄座粘接或卡接固定。

综上所述，本发明的突出特征在于：（1）半圆柱体型辐射头及表面涂覆特氟龙具有高自润滑性，不伤及血管。（2）采用半刚同轴电缆作为微波传输的同轴线与现有纤维状微波的编织型同轴线相比较，提高了天线体的柔韧度，并有效地减少其微波传输损耗和发热量。（3）包裹在半刚同轴电缆外的螺旋弹簧，不仅进一步增强了本发明天线体的柔韧度，且有效地起到隔热与缓冲半刚同轴电缆热量对外围的辐射，与现有的纤维状微波针相比，多一层隔热材料。（4）纤细的光导纤维布设在螺旋弹簧螺距之间丝毫不增加天线体外径，并将激光指示光传输到天线体前端紧靠外导套尾部的位置，以有利于标识微波热凝固血管腔内组织的靶向位置。（5）天线体的最外层的薄壁四氟管，不仅为天线体隔热，且具有高自润滑性，有利于在血管内的自由滑动。（6）本发明结构紧凑，有效地减小了其线体外径尺寸。

总之，本发明将以微波传输特性优异、天线体直径小且柔韧度高成为血管腔内组织微波热凝固治疗的又一崭新的手术器具。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本实施例一半刚型血管腔内组织微波热凝固天线前端结构示意图。

图2是本实施例一半刚型血管腔内组织微波热凝固天线尾部结构示意图。

图中标号示意如下：

1-半圆柱形辐射头，2-介质管，3-半刚同轴电缆，4-外导套，5-钢丝卡箍，6-薄壁四氟管，7-光导纤维，8-螺旋弹簧，9-手柄管，10-射频连接器，11-手柄座，12-激光转接头，13-轴用挡圈。

具体实施方式

实施例一

图1、图2所示分别为本实施例一的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线前端和后端结构。本实施例天线的组成零件包括：半圆柱形辐射头1，介质管2，半刚同轴电缆3，外导套4，钢丝卡箍5，薄壁四氟管6，光导纤维7，螺旋弹簧8，手柄管9，射频连接器10，手柄座11，激光转接头12，轴用挡圈13。

如图1所示，半刚同轴电缆3的内导体装入辐射头1尾部的圆柱体盲孔中并固定；介质管2装套在辐射头1尾部的圆柱体上并固定；外导套3前端的内孔装套在介质管2尾部的台肩外圆上，同时其中心孔装套于半刚同轴电缆2上，对二者接触部位采用气密性焊接固定。半刚同轴电缆3外套装有延伸至天线尾部的螺旋弹簧8，螺旋弹簧8与半刚同轴电缆3之间为松动配合。螺旋弹簧8的前端与外导套4固定。具体的，本实施例中，外导套4的尾部开设轴向沟槽，螺旋弹簧8前端的钢丝嵌入该轴向沟槽内，并通过机械力铆紧并辅以焊锡固定的方式，使外导套4与螺旋弹簧8之间形成紧固连接。螺旋弹簧8的螺距之间旋绕有用于传输激光的光导纤维7，该光导纤维7延伸到天线体尾部，本实施例中，光导纤维7的激光指示光点紧靠外导体尾部。光导纤维7的激光指示光点应紧靠外导套尾部的位置，以有利于标识微波热凝固血管腔内组织的靶向位置。薄壁四氟管6套在螺旋弹簧8、光导纤维7和外导套4外，薄壁四氟管6固定于外导套4。本例中，外导套4的外圆表面设有环状沟槽，通过钢丝卡箍将薄壁四氟管6前端卡入环状沟槽内实现薄壁四氟管6的固定。螺旋弹簧7和薄壁四氟管6的长度均比半刚同轴电缆长度短10-15毫米，以不干涉天线体的自由弯曲为宜

如图2所示，天线体尾部装配有手柄，手柄由手柄座11和手柄管9构成，射频连接器10对位装入手柄座11的中心孔内并粘接牢固，激光转接头12对位装入手柄座11的旁孔内，手柄管9从天线体前端装套与手柄座11粘接固定（也可采用卡接固定），光导纤维7的尾部装入激光转接头12。

本实施例天线前端结构的装配过程如下：

首先，将半刚同轴电缆3的内导体装入半圆柱形辐射头1尾部圆柱体的盲孔中，采用焊接并辅以压铆固定。然后，将介质管2装套在辐射头1尾部的圆柱体上，配合表面可涂粘接剂以固定,将外导套4装套在介质管2尾部的台肩外圆上，配合表面可涂粘接剂以固定,同时外导套4的中心孔装套在半刚同轴电缆3的外导体表面上，对其二者接触部位采用气密性焊接固定。至此，即完成了本实施例前端辐射电磁波的场源结构之装配与组焊。

接着，将螺旋弹簧8沿着半刚同轴电缆3的尾部装套并抵到外导套4

的尾端，将螺旋弹簧8端面钢丝弯成90°，然后将其钢丝卡入外导套4台肩外圆表面的轴向沟槽内，并施以机械力铆压再辅以焊接固定在外导套上。注意：螺旋弹簧8长度至天线体尾部的射频连接器10前端面。

然后，将光导纤维7从外导套4尾部开始在螺旋弹簧的螺距之间，沿半刚同轴电缆3的外表面缠绕到天线体尾部。

最后，将薄壁四氟管6沿光导纤维7和螺旋弹簧8外表面，从天线体尾部对位装套至外导套4的台肩外圆上，然后用钢丝卡箍5对位于外导套4的径向环槽将薄壁四氟管6牢牢地卡在径向环槽内。

至此，完成半刚型血管腔内组织微波热凝固天线前端零件的装配。

本实施例天线后端结构的装配过程如下：

首先，将半刚同轴电缆3的内、外导体分别于射频连接器10的内、外导体焊接牢固，不得短路，包括完成射频连接器10座体的焊接。

接着，将光导纤维7的尾端装入激光转接头12的中心孔内并粘接牢固。

然后，将天线体尾部的射频连接器10对位装入手柄座11中心孔内并粘接牢固，再将激光转接头12对位装入手柄座11的旁孔内，再以轴用挡圈13装卡在激光转接头12的径向环槽内，以防止激光转接头12对手柄座9的轴向传动。

最后，将手柄管9沿天线体（辐射头）前端装套与手柄座11子口对位粘接牢固。

至此完成本发明半刚型血管腔内组织微波热凝固天线后端零件的装配。

本实施例天线的微波性能检测和负载试验结果如下：

用矢量网络分析仪测试，本发明实施例样件在空载状态下的电压驻波比为2.6＜3.0（部颁标准）；在负载状态下的电压驻波比为1.3＜1.5（部颁标准）和微波对明胶热凝固试验中，均达到理想的效果。

通过检测性能指标与试验结果证明：本发明能够安全有效地适用于血管腔内组织微波热凝固手术，并以其器械外径小、天线体柔韧度好以及微波传输性能佳的特征，成为这一微波技术应用领域里的姣姣者。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，具有辐射头、介质管、半刚同轴电缆和外导套，其特征在于：所述半刚同轴电缆外套装有延伸至天线尾部的螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的前端与外导套固定，螺旋弹簧的螺距之间旋绕有用于传输激光的光导纤维，该光导纤维延伸到天线体尾部，光导纤维的激光指示光点位于天线前端靠近外导套尾部处或紧靠外导体尾部。

2.根据权利要求1所述的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，其特征在于：所述螺旋弹簧与半刚同轴电缆之间为松动配合。

3.根据权利要求1所述的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，其特征在于：具有一套于所述螺旋弹簧、光导纤维和外导套外的外管。

4.根据权利要求3所述的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，其特征在于：所述外管的前部通过钢丝喉箍或钢丝绑扎方式固定于外导套。

5.根据权利要求3所述的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，其特征在于：外导套的外圆表面设有环状沟槽，通过钢丝卡箍将外管前端卡入环状沟槽内实现外管的固定。

6.根据权利要求2-5任一项所述的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，其特征在于：所述外管为聚四氟乙烯管或热塑聚四氟乙烯管。

7.根据权利要求1所述的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，其特征在于：所述外导套的尾部开设轴向沟槽，所述螺旋弹簧前端的钢丝嵌入该轴向沟槽内，并通过机械力铆紧并辅以焊锡固定的方式，使外导套与螺旋弹簧之间形成紧固连接。

8.根据权利要求7所述的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，其特征在于：天线体尾部装配有手柄，手柄由手柄座和手柄管构成，射频连接器对位装入手柄座的中心孔内并粘接牢固，激光转接头对位装入手柄座的旁孔内，手柄管从天线体前端装套与手柄座粘接或卡接固定，所述光导纤维的尾部装入激光转接头。

9.根据权利要求1所述的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，其特征在于：所述半刚同轴电缆的内导体装入辐射头尾部的圆柱体盲孔中并固定；所述介质管装套在辐射头尾部的圆柱体上并固定；所述外导套前端的内孔装套在介质管尾部的台肩外圆上，同时其中心孔装套于所述半刚同轴电缆上，对二者接触部位采用气密性焊接固定。

10.根据权利要求6所述的半刚型血管腔内组织微波热凝固天线，其特征在于：所述螺旋弹簧和外管的长度均比半刚同轴电缆长度短10-15毫米。