CN206228422U - 微波热疗天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及微波天线技术领域，提供了一种微波热疗天线。该微波热疗天线包括外导体、设置在所述外导体内的内导体以及设置在所述外导体与所述内导体之间的中间介质；所述外导体与所述内导体连接，所述外导体由液态金属构成、且所述外导体周向设有狭缝。本实用新型通过采用由液态金属构成的外导体，实现了方便快捷地制作多种结构的狭缝，大大降低了制作工艺的难度，另外还可以加强天线与外部环境之间的换热。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波天线技术领域，具体涉及一种微波热疗天线。
背景技术
在电磁辐射的频谱中，微波是指频率范围为300MHz到300GHz、波长为1m到1mm范围的电磁波。当微波照射人体的全身或局部后，人体组织吸收微波能量，导致超过人体体温的调节能力而温度升高，这种现象称为微波的热效应。微波热疗技术在肿瘤的热疗、热凝止血和异常增生组织的凝固等临床治疗中得到广泛的应用，微波热疗分为体外热疗、体内介入或插入热疗。体外热疗是指微波辐射天线位于身体外部的热疗，主要用于治疗位于身体表层及浅表层的病变组织。体内介入是指天线通过人体的自然腔体进入病灶部位。插入热疗是通过手术方式使天线进入病灶部位。
以肿瘤治疗为例，肿瘤细胞在温度升高的情况下会发生变性，因此，将局部组织的温度升高到足以破坏肿瘤细胞但不足以伤害周围健康组织的范围，就可以有效地杀灭肿瘤细胞。
现有的微波热疗天线一般为单缝天线，其外导体由铜制成，通过将部分外导体剥落，来制备狭缝。
现有的微波热疗天线，制作工艺复杂，狭缝结构单一。
发明内容
本实用新型要解决的是现有技术中微波热疗天线的狭缝加工难度大的技术问题。
为解决上述问题，本实用新型提供了一种微波热疗天线，该微波热疗天线包括外导体、设置在所述外导体内的内导体以及设置在所述外导体与所述内导体之间的中间介质；所述外导体与所述内导体连接，所述外导体由液态金属构成、且所述外导体周向开设有狭缝。
其中，所述内导体由液态金属构成。
其中，所述外导体和/或内导体为镓基合金、铟基合金和铋基合金中的一种或多种的组合物。
其中，所述狭缝靠近所述外导体的前端设置。
其中，所述狭缝的宽度为0.5-2mm。
其中，所述外导体的前端设有金属片，所述外导体通过所述金属片与所述内导体连接。
其中，所述中间介质的介电常数为2.1-15。
其中，所述外导体的外表面设有薄膜，所述薄膜用于封装所述外导体。
其中，还包括导管，所述导管包设在所述外导体外侧。
其中，所述狭缝的数量为多个，多个所述狭缝在所述外导体的轴向上间隔分布。
本实用新型提供的一种微波热疗天线，通过采用由液态金属构成的外导体，实现了方便快捷地制作多种结构的狭缝，大大降低了制作工艺的难度，另外还可以加强天线与外部环境之间的换热效率。
附图说明
图1是本实用新型实施例中微波热疗天线的主视图；
图2是本实用新型实施例中微波热疗天线的侧视图；
图3是本实用新型实施例中微波热疗天线的透视图；
附图标记说明：
1、导管；2、内导体；3、中间介质；4、外导体；5、狭缝；
6、金属片。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1
结合1至图3所示，本实用新型实施例提供的一种微波热疗天线，包括外导体4、设置在外导体4内的内导体2以及设置在外导体4与内导体2之间的中间介质3。外导体4与内导体2连接，外导体4由液态金属构成、且外导体4周向开设有狭缝5。例如，位于微波热疗天线中央的内导体2是直径为0.3mm的圆柱形导电体、包裹在内导体2外侧的中间介质3的厚度为1.1mm、包裹在中间介质3外侧的外导体4的厚度为0.15mm。外导体4为液态金属构成导电薄膜，该导电薄膜表面设有狭缝，其余部分均覆盖液态金属。
本实施例提供的微波热疗天线，通过采用由液态金属构成的外导体，实现了方便快捷地制作多种结构的狭缝，大大降低了制作工艺的难度，另外还可以加强天线与外部环境之间的换热。
其中，内导体2由液态金属构成。例如，内导体2采用直径为0.3mm的医用不锈钢毛细管作为外管，外管内灌注液态金属，通过液态金属的流动，加强天线的换热效率。
其中，外导体4和/或内导体2为镓基合金、铟基合金和铋基合金中的一种或多种的组合物。例如，构成内导体2与外导体4的液态金属均是由质量分数为75.5％的镓和24.5％的铟组成的镓铟合金，其熔点为10.35℃，常温下呈现液态、具有电子特性、能够很好地接收信号、反复弯折也不会导致材料疲劳。
其中，内导体2的前端设有金属片6，内导体2通过金属片6与外导体4连接。例如金属片6是直径为2.8mm的圆形铜片，金属片6的直径与外导体4的直径相同，可完全覆盖内导体2与外导体4的前端面，保证了内导体2与外导体4始终保持电连接。
其中，中间介质3的介电常数为2.1-15。例如，中间介质3是介电常数为2.1的聚四氟乙烯，其厚度为1.1mm。
其中，外导体4的外表面设有薄膜，薄膜用于封装外导体4。例如，薄膜材质为聚二甲基硅氧烷、聚苯二甲酸乙二酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯。
其中，还包括导管1，导管1包设在外导体4外侧。导管1的前端为三菱形或圆锥形结构。例如，导管1的管壁厚度为0.1mm、介电常数为2.6、材质为特氟龙、前端为圆锥形。导管1可封装、保护外导体4，且导管1前端为圆锥形结构、便于将天线直接插入病灶中。
其中，狭缝5靠近外导体4的前端设置，即天线伸向病灶的方向为前。其中，狭缝5的宽度为0.5-2mm。其中，狭缝5的数量为多个，多个狭缝5在外导体4的轴向上间隔分布。例如，微波热疗天线的总长度为45mm，总直径为3mm，外导体4的轴向上设有10个狭缝5，最前端狭缝5到天线前端的距离为10mm，狭缝5宽度为0.5mm，间距为0.5mm。
本实施例提供的微波热疗天线，通过采用由液态金属构成的外导体，实现了方便快捷地制作多种结构的狭缝，大大降低了制作工艺的难度，加强了天线与外部环境之间的换热。
本实施例提供的微波热疗天线的制备方法如下：
第一步、将厚度为1.1mm聚四氟乙烯包裹在内导体2外表面，形成中间介质3；
第二步、将塑料或掩膜板包裹在中间介质3外表面，可根据外导体4表面的狭缝5宽度和/或数量选择设有相应镂空结构的塑料或掩膜板；
第三步、用液态金属喷枪将镓铟合金均匀喷涂在中间介质3上，形成外导体4；
第四步、将塑料或掩膜板取下，将聚二甲基硅氧烷均匀涂抹在外导体4的外表面；
第五步、将外导体4放置在75℃的加热箱中加热1小时；
第六步、将厚度为0.1mm的特氟龙包裹在外导体4上，形成导管1。
本实施例提供的微波热疗天线的制备方法，通过直接制备三维结构的外导体，大大降低了制作工艺的难度，且可方便快捷地制作多种结构的狭缝。
本实施例的微波热疗天线使用时：将天线伸入病灶部位，电磁能量通过狭缝5辐射出来，直接到达病变组织。例如，在治疗频率为433MHz时，电磁辐射穿透组织深度为7-9cm，主要用于深层治疗；在治疗频率为915MHz时，电磁辐射穿透组织深度为5cm，主要用于中层治疗；在治疗频率为2450MHz时，电磁辐射穿透组织深度为1.7cm，主要用于浅层治疗。例如，在治疗频率为2450MHz时，加热人体肝组织10分钟后，计算所得的回波损耗为-15dB，天线输出功率为40W。
本实施例提供的微波热疗天线可有效的杀灭肿瘤细胞，同时避免了对正常组织的损伤。
实施例2
本实施例与实施例1所述微波热疗天线基本相同，对于与实施例1相同的部分本实施例不再赘述，其不同之处在于：本实施例中提供了微波热疗天线的另外一种制备方法，该方法如下：
第一步、将厚度为1.1mm聚四氟乙烯平铺在平整的玻璃表面，形成中间介质3；
第二步、将塑料或金属掩膜板平铺在中间介质3上，可根据外导体4表面的狭缝5宽度和/或数量选择设有相应镂空结构的塑料或掩膜板；
第三步、用液态金属喷枪将镓铟合金均匀喷涂在中间介质3上，形成外导体4；
第四步、将塑料或掩膜板取下，并将中间介质3和外导体4卷曲包裹在内导体2的外表面；
第五步、将聚二甲基硅氧烷均匀涂抹在外导体4的外表面；
第六步、将外导体4放置在75℃的加热箱中加热1小时；
第七步、将厚度为0.1mm的特氟龙包裹在外导体4上，形成导管1。
本实施例提供的微波热疗天线的制备方法，通过直接制备平面结构的外导体，大大降低了制作工艺的难度，且可方便快捷地制作多种结构的狭缝。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种微波热疗天线，其特征在于，包括外导体(4)、设置在所述外导体(4)内的内导体(2)以及设置在所述外导体(4)与所述内导体(2)之间的中间介质(3)；所述外导体(4)与所述内导体(2)连接，所述外导体(4)由液态金属构成、且所述外导体(4)周向开设有狭缝(5)。
2.根据权利要求1所述的微波热疗天线，其特征在于，所述内导体(2)由液态金属构成。
3.根据权利要求1所述的微波热疗天线，其特征在于，所述外导体(4)和/或内导体(2)为镓基合金、铟基合金和铋基合金中的一种或多种的组合物。
4.根据权利要求1所述的微波热疗天线，其特征在于，所述狭缝(5)靠近所述外导体(4)的前端设置。
5.根据权利要求1所述的微波热疗天线，其特征在于，所述狭缝(5)的宽度为0.5-2mm。
6.根据权利要求1所述的微波热疗天线，其特征在于，所述外导体(4)的前端设有金属片(6)，所述外导体(4)通过所述金属片(6)与所述内导体(2)连接。
7.根据权利要求1所述的微波热疗天线，其特征在于，所述中间介质(3)的介电常数为2.1-15。
8.根据权利要求1所述的微波热疗天线，其特征在于，所述外导体(4)的外表面设有薄膜，所述薄膜用于封装所述外导体(4)。
9.根据权利要求1所述的微波热疗天线，其特征在于，还包括导管(1)，所述导管(1)包设在所述外导体(4)外侧。
10.根据权利要求1至9任一项所述的微波热疗天线，其特征在于，所述狭缝(5)的数量为多个，多个所述狭缝(5)在所述外导体(4)的轴向上间隔分布。
Priority Applications (1)
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| CN201620863599.6U CN206228422U (zh) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | 微波热疗天线 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109259855A (zh) * | 2018-09-12 | 2019-01-25 | 中国科学院理化技术研究所 | 纳米刀探针及微创设备 |
| CN110113833A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-09 | 中国电子科技集团公司第十二研究所 | 一种微波辐射加热天线组件 |
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2016
- 2016-08-10 CN CN201620863599.6U patent/CN206228422U/zh active Active
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