JP5860407B2 - マイクロ波装置及び方法 - Google Patents
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Description
ここにおいて、
リターンロスは、次の式によって与えられる。
VL =V1或いはV2 の何れか一方
VS =V1或いはV2 の何れか他方
VL=2:1、VS=1.22
VSWR MAX=2.44:1=−7.5dB (50Ωに対して)
VSWR MIN=1.63:1=−12.4dB (50Ωに対して)
ここにおいて、
長さ=伝送線路の物理的な長さ
Vf=光速のa%としてのラインの伝播速度
c=真空中の光速(m/s)
Fs=周波数掃引
Claims (22)
- マイクロ波装置であって、
マイクロ波信号を供給し、負荷に接続可能なマイクロ波ソースと、
電力と前記マイクロ波信号のある周波数範囲とを選択可能であり、前記負荷で又はそのそばで所望のアブレーション、加熱手術、又は他のエネルギー供給オペレーションを行う制御手段であって、選択された周波数範囲は最大周波数と最小周波数を有する制御手段と、を備え、
前記マイクロ波ソースは、選択された電力のマイクロ波信号を前記負荷に供給し、また前記マイクロ波信号の動作周波数を選択された範囲の最大周波数と最小周波数の間で繰り返し変化させて所望のアブレーション、加熱手術、又は他のエネルギー供給オペレーションを行うものであり、
更に前記マイクロ波装置は、マイクロ波測定を行うためのマイクロ波検出器であって、動作中、負荷からの反射マイクロ波信号、及び/又は負荷への伝送マイクロ波信号を受け取るように配置され、前記マイクロ波検出器は所望のアブレーション、加熱手術、又は他のエネルギー供給オペレーションを行う間、複数の測定を行うものであり、各測定は、前記周波数範囲内の複数の異なる周波数の1つに対応する、マイクロ波検出器と、
前記複数の異なる周波数における複数の測定から、反射マイクロ波信号の測度、及び/又は伝送マイクロ波信号の測度を決定する手段と、を備えており、次のa)又はb)
a)前記決定する手段は、前記周波数範囲内の前記異なる周波数全域にわたる測定の複数を平均化するものであり、前記決定する測度は、所望のアブレーション、加熱手術、又は他のエネルギー供給オペレーションを行う間に得られた、前記周波数範囲内の異なる周波数全域にわたる反射マイクロ波信号の平均値を表すものとする手段である、
b)前記決定する手段は、前記周波数範囲内の前記異なる周波数全域にわたる測定の複数を平均化するものであり、前記決定する測度は、所望のアブレーション、加熱手術、又は他のエネルギー供給オペレーションを行う間に得られた、前記周波数範囲内の異なる周波数全域にわたる伝送マイクロ波信号の平均値を表すものとする手段である、
の少なくとも一方である、マイクロ波装置。 - 前記マイクロ波ソースは、動作中、伝送線路に、前記ソースによって供給される前記マイクロ波信号と前記反射マイクロ波信号との重畳によって電圧定在波が形成されるように、前記伝送線路を介して前記負荷に接続可能であり、前記電圧定在波(VSW)の振幅は、VSWの1サイクル中に前記伝送線路の位置によって最大値と最小値の間で変化し、前記周波数範囲は、動作中、印加周波数範囲に亘る前記制御手段による前記周波数の変更が、前記マイクロ波検出器の位置での前記VSWを少なくともVSWの1サイクルに亘って変化させるような範囲とする請求項1に記載の装置。
- 前記マイクロ波ソースは、長さがLの伝送線路を介して前記負荷に接続可能であり、前記周波数範囲は、cを光速として、c/2L以上の幅を有する請求項1又は2に記載の装置。
- 前記周波数範囲は、50MHz以上の幅を有している、請求項1〜3の何れか一項に記載の装置。
- 前記制御手段は、前記周波数範囲に亘る前記周波数を掃引することにより、前記マイクロ波信号の前記周波数を変化させるように構成されている、請求項1〜4の何れか一項に記載の装置。
- 前記制御手段は、前記マイクロ波信号が一連の異なる周波数を有するように制御することにより、前記印加周波数範囲に亘って前記マイクロ波信号の周波数を変化させるように構成されている請求項1〜5の何れか一項に記載の装置。
- 前記マイクロ波信号はパルス状の信号からなり、前記制御手段は各パルスの期間中に前記周波数を変化させるように構成されている請求項1〜6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記制御手段は、前記印加周波数範囲に亘って前記マイクロ波信号の前記周波数を反復サイクルで変化させるように構成され、各サイクルの持続時間は各パルスの持続時間未満とする請求項7に記載の装置。
- 前記各サイクルの持続時間は各パルスの持続時間の1/10又はそれ未満とする請求項8に記載の装置。
- 前記マイクロ波検出器は、前記ソースによって供給される前記マイクロ波信号及び前記マイクロ波信号の反射信号を測定し、且つ前記測定した供給信号及び前記測定した反射信号から電圧定在波比(VSWR)を決定するように構成されている請求項1〜9の何れか一項に記載の装置。
- 前記反射マイクロ波信号及び/又は伝送マイクロ波信号の測度を閾値と比較するように構成された監視手段をさらに備えている請求項1〜10の何れか一項に記載の装置。
- 前記制御手段は、前記比較に基づいて前記ソースによって供給される前記マイクロ波信号の少なくとも1つの特性を変えるように構成されている請求項11に記載の装置。
- 前記制御手段は、前記比較に基づいて前記マイクロ波信号の電力を減少又は増加させ、及び/又は前記比較に基づいて前記負荷への前記マイクロ波信号の適用を停止させるように構成されている請求項12に記載の装置。
- 前記マイクロ波ソースは、掃引周波数発振器及びマイクロ波増幅器を備え、前記制御手段は動作中、前記マイクロ波増幅器をその性能特性の線形領域において駆動させるように構成されている請求項1〜13の何れか一項に記載の装置。
- 前記マイクロ波ソースは、外部マイクロ波発振器と、前記マイクロ波信号を供給するように前記外部マイクロ波発振器からの信号を増幅する増幅器と、前記マイクロ波信号を制御するように前記増幅器に制御信号を供給する手段とを備えている請求項1〜13の何れか一項に記載の装置。
- 前記マイクロ波ソースは、プローブ又はアプリケータ、例えば生物組織にマイクロ波放射を照射するためのプローブ又はアプリケータを備えている負荷に接続可能である請求項1〜15の何れか一項に記載の装置。
- 前記制御手段は、動作中、マイクロ波信号を供給するように前記ソースを制御して、例えばアブレーション手術のような手術を生物組織に行うように構成されている請求項1〜16の何れか一項に記載の装置。
- 前記負荷は、マイクロ波カプラ及びマイクロ波サーキュレータの少なくとも1つに接続される請求項1〜17の何れか一項に記載の装置。
- 測定値を負荷インピーダンスの値に関連づける較正データを格納するための格納手段をさらに備え、前記制御手段は、前記較正データに基づいて前記測定値を補正するように構成されている請求項1〜18の何れか一項に記載の装置。
- 前記較正データが関わる測定値は、伝送信号レベル、反射信号レベル、及び伝送信号と反射信号との比率のうちの少なくとも1つからなる請求項19に記載の装置。
- マイクロ波の反射及び/又は伝送を監視する方法であって、
マイクロ波信号を負荷に供給するステップと、
ある周波数範囲に亘って前記マイクロ波信号の動作周波数を、周波数範囲の最大周波数と最小周波数の間で繰り返し変化させ、前記負荷で又はそのそばで所望のアブレーション、加熱手術、又は他のエネルギー供給オペレーションを行うステップと、
各々が、前記周波数範囲の複数の異なる周波数のそれぞれ1つに対応し、且つ所望のアブレーション、加熱手術、又は他のエネルギー供給オペレーションを行う間、各々が前記マイクロ波信号の反射及び/又は伝送に関わる複数のマイクロ波測定を行うステップと、
前記複数の異なる周波数における前記複数のマイクロ波測定から反射及び/又は伝送マイクロ波信号の測度を決定するステップであって、前記決定するステップは、前記周波数範囲内の異なる周波数全域にわたる測定の複数を平均することを含み、決定する測度は、次のa)又はb)
a)所望のアブレーション、加熱手術、又は他のエネルギー供給オペレーションを行う間、前記周波数範囲内の異なる周波数全域にわたる反射マイクロ波信号の平均値、
b)所望のアブレーション、加熱手術、又は他のエネルギー供給オペレーションを行う間、前記周波数範囲内の異なる周波数全域にわたる伝送マイクロ波信号の平均値
の少なくとも一方を表すものとするステップ、とを有する方法。 - 請求項21に記載の方法を遂行するように実行可能な、コンピュータ読み取り可能命令を有するコンピュータプログラム。
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