CN1302588A

CN1302588A - 微波射频多频率手术治疗仪

Info

Publication number: CN1302588A
Application number: CN 01108053
Authority: CN
Inventors: 耿国明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2001-07-11

Abstract

本发明涉及一种医疗仪器,确切的说,是涉及一种微波射频多频率手术治疗仪。具有功率测控显示器、温度测控显示器、定时计时显示器、脉冲调制器、辐射器,其特征是还具有控制器、受控制器控制的各组电源、二个或多个频率不同的振荡源、高通器件、带通器件、低通器件、附极板、切换电路、合成辐射器、辐射器手柄开关、组合脚控开关。

Description

微波射频多频率手术治疗仪

本发明涉及一种医疗仪器，确切的说，是涉及一种微波射频多频率手术治疗仪。

现有技术中，存在各种形式微波手术治疗仪，它们大多频率单一，功能较少，通用性不强，应用范围较窄。CN1103807A公开了一种多频率微波治疗仪，由两套振荡器、功率放大器、环行器、辐射器组成，它实际上是将两套独立的微波治疗仪组装在一个机箱里，它们的输出信号互相独立，之间没有任何影响和联系，使用时，只能选择使用其中一套，不能同时产生更不能同时输出两路信号。CN1103597A公开的一种微波、超声波前列腺治疗仪也是两个相互独立的信号系统，它们的信号的产生、传输、向人体辐射，都是独立的、互相分开的、不相关的，之间没有任何联系。

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种微波射频多频率手术治疗仪，可输出多种频率的信号、多频率合成、可共同作用于人体、既可用于手术又可用于治疗。

本发明是采取以下方案实现的：微波射频多频率手术治疗仪结构具有功率测控显示器、温度测控显示器、定时计时显示器、脉冲调制器、辐射器，其特征是还具有控制器、受控制器控制的各组电源、二个或多个频率不同的振荡源、高通器件、带通器件、低通器件、附极板、切换电路、合成辐射器。在微波振荡源和高通器件、带通器件之间可连接有微波环行器、隔直流元件；其连接关系为功率测控显示器、温度测控显示器、定时计时显示器、脉冲调制器、切换电路、组合脚踏开关、合成辐射器手柄开关、各组电源分别和控制器相连，各组电源分别与频率不同的振荡源相连，振荡源与带通器件相连，带通器件与切换电路相连，切换电路与辐射器及合成辐射器相连，射频振荡源具有的另一个输出端与附极板相连；振荡源具有频率范围为0.3～300GHz的微波振荡源和频率范围为0.03～300MHz的射频振荡源，或都是微波振荡源，或都是射频振荡源；带通器件根据振荡源的频率配用，与频率最高的振荡源配用时，可用高通器件，与频率最低的振荡源配用时，可用低通器件；合成辐射器有腔内式、腔外式、手持式等形式，极性有单极或多极的，形状可制成不同的几何形状；可装有合成辐射器手柄开关或组合脚控开关，合成辐射器手柄开关安装在手柄上，合成辐射器和手柄之间的连接方式为固定式或可拆卸替换的活动组合式；合成辐射器手柄开关设有信号频率选择开关、功率调高、调低开关、功率调节锁开关。

本发明的优点：

现有的微波手术治疗仪和射频手术治疗仪各有优缺点：射频手术仪的射频能量集中在刀头上，它能有效地将组织切开，并在切面形成薄薄一层焦痂，使组织表面碳化，使小血管立即封闭，减少出血量，但对直径稍大的血管仍需要用止血钳和结扎止血，同时手术部分碳化严重，焦痂脱落会引起再次出血。微波手术仪则有较深的组织凝固深度，能有效地控制出血，封闭切口表面，阻止血液渗出，但微波手术仪刀尖方向上产出的微波能量较弱，也就是刀子不锋利，切割速度很慢，使人感到美中不足，本发明则扬长避短，集中了射频切割和微波热凝两大优势，手术刀既“锋利”，止血效果又好，可以边切割，边止血凝固组织，组织又不粘连，不感染。

本发明利用射频信号在电极尖端放电的特点，可使合成辐射器很容易地插入患处组织，在组织内部，本发明既可以进行射频灼，也可进行微波热凝，或同时或交替进行。

电磁波的频率越高，波长越短，在组织中穿透的深度也越浅，也就是说，微波在组织中穿透深度浅，射频穿透深度深。本发明由于有多种频率的信号可供选择，因而治疗手段灵活多变，可适用不同深度的组织及不同病变部位的治疗，也可共同作用，使大面积不同深度的病变部位得到相应的治疗性能。

本发明是一种多功能，多用途的手术治疗仪，只要振荡源选用不同的频率组合，就形成不同功能、不同用途的手术治疗仪器。例如：选用频率为1.625MHz左右的射频振荡源和微波振荡源组合，就是微波高频电针治疗仪；选用频率为0.3-4MHz左右的射频振荡源和微波振荡源组合，就是微波高频电刀手术治疗仪；也可组成微波超声波治疗仪；选用信号波长分别为分米波、厘米波、毫米波的微波源组合，就是分米波厘米波毫米波治疗仪。等等。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1是微波射频多频率手术治疗仪的示意方框图

图2是本发明有二个微波振荡源二个射频振荡源的实施例一的方框图

图3是本发明有二个微波振荡源二个射频振荡源的实施例一的电原理图

图4是本发明有一个微波振荡源一个射频振荡源的实施例二的方框图

图5是本发明有一个微波振荡源一个射频振荡源的实施例二的电原理图

参照附图1，微波射频多频率手术治疗仪的结构具有功率测控显示器、温度测控显示器、定时计时显示器、脉冲调制器、辐射器，还具有控制器、受控制器控制的各组电源、二个或多个频率不同的振荡源、高通器件、带通器件、低通器件、附极板、切换电路、合成辐射器、合成辐射器手柄开关、手柄、组合脚控开关。在微波振荡源和高通器件、带通器件之间可连接有微波环行器、隔直流元件；其连接关系为功率测控显示器、温度测控显示器、定时计时显示器、脉冲调制器、切换电路、组合脚踏开关、合成辐射器手柄开关、各组电源分别和控制器相连，各组电源分别与频率不同的振荡源相连，振荡源与带通器件相连，带通器件与切换电路相连，切换电路与辐射器及合成辐射器相连，射频振荡源具有的另一个输出端与附极板相连，振荡源具有频率范围为0.3～300GHz的微波振荡源和频率范围为0.03～300MHz的射频振荡源，或都是微波振荡源，或都是射频振荡源；带通器件根据振荡源的频率配用，与频率最高的振荡源配用时，可用高通器件，与频率最低的振荡源配用时，可用低通器件；合成辐射器有腔内式、腔外式、手持式等形式，极性有单极或多极的，形状可制成不同的几何形状；可装有合成辐射器手柄开关或组合脚控开关，合成辐射器手柄开关安装在手柄上，合成辐射器和手柄之间的连接方式为固定式或可拆卸替换的活动组合式；合成辐射器手柄开关设有信号频率选择开关、功率调高、调低开关、功率调节锁开关。

参见附图2，为本发明实施例一的方框图，本实施例有四个振荡源，分别产生四路频率不同的信号，f₁、f₂为微波信号，频率分别为2.450GHz,0.915GHz,f₃、f₄为射频信号，频率分别为13.56MHz,0.5MHz。现将图中各部分描述如下：

控制器由计算机系统组成，这采用的是INTEL8031计算机，根据相同的原理，它们可以由任何分立或集成电路、继电器甚至形形色色的开关等组成。

微波和射频振荡源均为大功率源，功率可调，它们的组成可采用各种方案，包括但不限于电真空器件、半导体器件、集成电路、固态电路或火花式电路等组成。射频振荡源采用悬浮电路，有效地防止发对病人的电击和灼伤，并设有防止附极板脱落的声音报警装置，一旦脱落即报警并自动停止功率输出。射频振荡源在控制器的控制下，可输出电切信号和电凝信号。

控制器的控制下，各个频率不同的振荡源可处于不同的工作状态，也可以不同的方式向辐射器输出信号。即：1．这些信号可以全部是连续的，也可以全部是脉冲的，或者有的是连续的，有的是脉冲的，或调制成其它形式。2．这些振荡源可以只有一个在工作，或几个振荡源同时工作。它们可分别向相应频率的辐射器输出信号，相当于多台仪器在工作。也可全部向合成辐射输出信号，这时合成辐射器得到的是多种频率不同的信号。3．数个频率不同的振荡源可同时向合成辐射器输出信号。也可按一定的时序分别向合成辐射器输出信号。即：多个频率分别为f₁……f_m(m=1,2,3……)的振荡源，在t₁……t_m的时间段内按一定的时序分别向合成辐射器交替输出信号。

切换电路可由同轴开关组成，同轴开关是一种电磁离合的单刀双掷开关，型号：TTK-2，隔离度大于40dB，插入损耗小于1dB，它们在控制器的控制下进行信号切换，根据相同的原理，它们可由波导开关、任何开关、继电器及分立或集成电路等代替。

高通器件的作用是阻止比该路振荡源频率低的信号及直流通过，可包括但不限于高通滤波器、电容器、电感电容器的组合及等效网络、同轴——波导——同轴转换器等元器件，或其它具有高通性能的部件或材料。

带通器件根据振荡源信号的频率配用，它的作用是只允许该振荡源输出的信号通过，阻止高于或低于该频率的信号通过，它包括但不限于带通滤波器、电感电容器的组合及等效网络等元器件，或其它具有带通性能的部件或材料。

低通器件的作用是阻止比该路振荡源频率高的信号通过，可包括但不限于低通滤波器、电感电容器的组合及等效网络等元器件，或其它具有低通性能的部件或材料。

射频振荡源的两个输出端子，一个和辐射器相连，一个和附极板相连。附极板的面积较大，使用时固定于患者的某一部位，它由金属或导电橡胶制成，可做成单电极或双电极。双电极的附极板可保证其与人体良好完整地接触，一旦发生接触面积下降至危险水平，控制器会自动切断输出，并产生声音报警，排除了任何的灼伤产生。

组合脚控开关由踏板开关、频率选择开关组成，频率选择开关是一种自锁开关，踩一下接通，再踩一下断开，有几个振荡源就有几个开关。踏板开关有多只，由频率选择开关设定其控制的相应频率振荡输出信号，每个踏板开关可设定控制一个可多个频率的信号，多个踏板开关可同时踏下，可以同时控制多个频率的振荡源的信号输出。

本发明的主机可分别输出一路或一路以上单一频率的信号，这时辐射器可采用现有的微波辐射器或射频辐射器。当主机通过同一辐射器同时输出多种频率的信号时，辐射器采用合成辐射器。

合成辐射器根据临床治疗的需要，可制成腔内式、腔外式、手持式等形式。辐射方向有定向型和非定向型，形状有矩形、圆柱形、扁盒形、单针、多针、刀形、环形、平头形、圆头形、球头形、螺旋线形、喇叭口形、镊子形、平板形等各种几何形状。极性有单极、双极和多极的。使用双极或多极辐射器时，需拔掉附极板插关，使射频振荡器接附极板的那个插座端子接地，这时双极或多极辐射器的外导体就是另一个电极。

合成辐射器可做成固定式，也可做成可拆卸替换的活动组合式，活动式组合式由合成辐射器、手柄、合成辐射器手柄开关组成。合成辐射器手柄开关设有信号频率选择开关、功率调高、调低开关、功率调节锁等。合成辐射器有各种几何形状，可改变电磁信号的传导辐射方向和范围，能满足不同科室的临床使用需要。

电源供给整机各种电源。

其余部分为现有技术，这里不现再赘述。

实施例一的电原理图见图3。

该图中控制器的核心部分是INTEL8031计算机，这是一个公知的、成熟的电路，专业书上有详细介绍，因而它的接口等公知的部分本图没有画出。如图所示，计算机INTEL8031的输出口与数模转换器DAC0832相连，数模转换器的输出经运算放大器OP07送给线性光电耦合器4N35，光电耦合器的输出信号又送至“电源”中的开关电源集成块TL494C，在其控制下开关电源产生直流高压，振荡源将直流高压转换成功率大小、脉冲状态及工作状态受控制器控制的振荡信号，经带通器件传输至切换电路，切换电路完成信号通道转换将信号传输至辐射器或合成辐射器，将电磁信号送至病变部位完成治疗。计算机的输出信号经驱动电路MC1413放大后驱动切换电路。组合脚控制开关合成辐射器手柄开关均可对控制器进行控制，进而完成对整机工作状态的控制。

本发明实施例二的方框图见图4，电理图见图5。该实施例有一路微波振荡源，频率为：f₁=2.450GHz，一路射频振荡源，频率为f₄=0.5MHz。

由图可见，实施例二实际上是在实施例一的基础上省略了一路f₂微波振荡源、f₂带通器件及f₂辐射器等多余部件；省略了一路f₃射频振荡源、f₃带通器件及f₃辐射器等多余的部件。其余部分的结构、原理是一样的。这里不再重复描述。

Claims

1．一种微波射频多频率手术治疗仪，具有功率测控显示器、温度测控显示器、定时计时显示器、脉冲调制器、辐射器，其特征是还具有控制器、受控制器控制的各组电源、二个或多个频率不同的振荡源、高通器件、带通器件、低通器件、附极板、切换电路、合成辐射器。

2．根据权利要求1所述的微波射频多频率手术治疗仪，其特征是在微波振荡源和高通器件、带通器件之间可连接有微波环行器、隔直流元件。

3．根据权利要求1所述的微波射频多频率手术治疗仪，其特征是其连接关系为功率测控显示器、温度测控显示器、定时计时显示器、脉冲调制器、切换电路、组合脚踏开关、合成辐射器手柄开关、各组电源分别和控制器相连，各组电源分别与频率不同的振荡源相连，振荡源与带通器件相连，带通器件与切换电路相连，切换电路与辐射器及合成辐射器相连，射频振荡源具有的另一个输出端与附极板相连。

4．根据权利要求1所述的微波射频多频率手术治疗仪，其特征是振荡源具有频率范围为0.3～300GHz的微波振荡源和频率范围为0.03～300MHz的射频振荡源，或都是微波振荡源，或都是射频振荡源。

5．根据权利要求1所述的微波射频多频率手术治疗仪，其特征是带通器件根据振荡源的频率配用，与频率最高的振荡源配用时，可用高通器件，与频率最低的振荡源配用时，可用低通器件。

6．根据权利要求1所述的微波射频多频率手术治疗仪，其特征是合成辐射器有腔内式、腔外式、手持式等形式，极性有单极或多极的，形状可制成不同的几何形状。

7．根据权利要求1所述的微波射频多频率手术治疗仪，其特征是可装有合成辐射器手柄开关或组合脚控开关，合成辐射器手柄开关安装在手柄上，合成辐射器和手柄之间的连接方式为固定式或可拆卸替换的活动组合式。

8．根据权利要求7所述的微波射频多频率手术治疗仪，其特征是合成辐射器手柄开关设有信号频率选择开关、功率调高、调低开关、功率调节锁开关。