[發明專利]輻射器

無效

• 申請號: 00806044.4
• 申請日: 2000-02-25
• 公開（公告）號: CN1346248A
• 公開（公告）日: 2002-04-24
• 發明（設計）人: 尼格爾·克羅寧
• 申請（專利權）人: 密克羅蘇利斯公司
• 主分類號: A61B18/18
• 分類號: A61B18/18;A61B17/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 李曉舒

????????????????????????技術領域

本發明涉及輻射器，特別是涉及微波燒蝕裝置。

????????????????????????背景技術

用于微波燒蝕組織的一種已知的輻射器包括一個與一根細長的波導管有效耦合的微波發生器，以傳送微波到燒蝕部位。波導管足夠細，可插入體內，并有一個絕緣材料的核，能通過波導管有效傳輸微波。在波導管的發射端，絕緣核可伸出，為耦合微波進入周圍組織提供一個輻射尖點。發明人的目的是提供一種改進的輻射器。

????????????????????????發明內容

根據本發明的一個方面，本發明在于提供一種可插入活體的細長裝置。這種裝置在其尖端有一可將輻射耦合進生物物質的天線，還有一圍繞天線的絕緣體，以基本上包容天線所發射輻射的整個近場。

本發明是基于對下述事實的了解：天線產生近場，近場含有一些大的場振幅，這些場振幅準靜態地存在于天線的局域中，不輻射能量。在正常通訊天線中，局部區域充滿空氣，近場振幅，除了對天線阻抗貢獻電抗外，沒有影響。然而，在醫學應用中，如果近場區含有高度損耗性的生物物質，近場振幅將產生熱。因為近場區的高振幅、小范圍，在近場區可以產生很多熱，這降低了遠場的能量。所以削弱了場穿透力，近場區中的局部燒焦變成了向天線輸入功率的一個限制因素。

據本發明制造的絕緣體用于提供一種可包容近場區的低損耗環境，以致有較大的功率輸給遠場區的生物物質。

近場區的范圍可由輻射在絕緣體中的波長λ和天線的主尺寸L根據關系式2L²/λ來確定。而且在天線中，L與λ成正比。所以，近場區的范圍與λ成正比，故通過增加絕緣體的介電常數以減小體內輻射的波長，從而縮小近場區的范圍是可能的。所以為了插入活體，這種裝置的總外部尺寸可以縮小。較高的介電常數也適應較低頻率輻射的使用，但這卻可增加近場的波長和范圍；不過，較低頻率的輻射有利于增加進入遠場的輻射穿透力。

在本發明的一個實施例中，絕緣體呈圓柱狀，天線在其中心徑向伸出一段距離L，圓柱的半徑基本等于2L²/λ。為了插入肝臟之類活體，可設計這種裝置有最小半徑，這樣將在絕緣體周圍產生一環形輻射場。在絕緣體的自由端可裝一尖銳的尖端，以幫助穿透生物物質。

天線的長度可基本等于半波長，此時，圓柱狀絕緣體的半徑也基本等于半波長。然后調節天線到起一個諧振器的作用，以加大天線輻射的功率。

然而，介電常數增大，可能超過生物物質的介電常數，進而可能導致輻射在絕緣體中的全面內反射，和傳輸輻射的降低。為了克服這個問題，可這樣制造絕緣體，使其核部的介電常數大于其外邊緣的介電常數，而外邊緣的介電常數居于核部介電常數與生物物質介電常數之間。于是，核部的介電常數可高于周圍生物物質的介電常數，以便幫助降低裝置的總直徑。不同介電常數可對應絕緣體中的不同層，即每層有不同的介電常數，也可對應不同介電水平，即介電常數在絕緣體的整個深度上是變化的。

根據本發明的另一方面，本發明在于提供一種可插入活體的細長裝置，這種裝置在其尖端有一天線，用于把輻射耦合進生物物質，并且圍繞天線有一個絕緣體，以便增加輻射向插入前進方向的傳輸。

這個絕緣體最好完全包圍天線，有一尖端部分延伸到天線尖端外，以承受前進方向輻射的內反射。這樣，有利的是，可對絕緣體加以調節，使其起諧振器的作用，以進一步增大來自這種細長裝置尖端沿插入方向的輻射。特別是，絕緣體的直徑基本等于輻射的波長，尖端部分基本呈半球形，有一基本等于輻射波長一半的半徑。

這種細長裝置可進一步包括一同軸導體(最好用絕緣材料包裹)，從輻射發生器向天線供應輻射。天線最好在其同軸導體遠端有一段中心導體裸露在外。這段供作天線的裸露在外的中心導體大致等于半波長。同軸導體可以是剛性電纜，也可以是軟電纜。

絕緣體最好有一介電常數或一相對電容率，以致可使天線的長度減小。這樣，有利的是，在同軸導體與絕緣體之間可存在一變壓器，以降低從同軸導體與絕緣體之間邊界返回進入同軸導體的輻射的反射。這樣一個變壓器可有利地包含一空間，供包裹同軸導體的絕緣材料膨脹占用。

根據本發明的再一方面，本發明在于使用根據本發明制造的裝置將輻射耦合入生物物質的方法。

????????????????????????附圖說明