[發(fā)明專利]真圓微波消融天線及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710260121.3
• 申請(qǐng)日: 2017-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107260301B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鵬;楊婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通融鋒醫(yī)療科技有限公司;南京維京九洲醫(yī)療器械研發(fā)中心
• 主分類號(hào): A61B18/18
• 分類號(hào): A61B18/18
• 代理公司: 南京同澤專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

本發(fā)明涉及真圓微波消融天線，天線具有容納同軸電纜和引水管的腔室，腔室和引水管向前延伸至天線的前端，天線的發(fā)射窗口至少部分的位于引水管內(nèi)，使冷卻介質(zhì)能夠?qū)μ炀€的發(fā)射窗口區(qū)域進(jìn)行降溫；微波發(fā)射區(qū)域的引水管為絕緣材質(zhì)，使微波能夠向外輻射，引水管的其余部分為微波屏蔽材質(zhì)；位于發(fā)射區(qū)域后側(cè)的扼流環(huán)與引水管密封固定，使扼流環(huán)起到阻擋微波的作用，扼流環(huán)與針桿之間存在間隙，該間隙用于冷卻介質(zhì)的回流。本發(fā)明將天線的發(fā)射窗口設(shè)置于引水管內(nèi)，使得冷卻介質(zhì)能夠?qū)μ炀€前端進(jìn)行降溫，配合扼流環(huán)對(duì)微波進(jìn)行抑制，確保微波消融的形態(tài)較圓，“真圓”系數(shù)（短徑/長(zhǎng)徑）達(dá)到0.95，并且可實(shí)現(xiàn)5cm以上的消融半徑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種真圓微波消融天線，屬于微波消融針技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科技與腫瘤學(xué)的進(jìn)步，近十年來(lái)，國(guó)內(nèi)微波腫瘤消融技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展。微波腫瘤消融是利用微波能作用組織即可產(chǎn)生熱效應(yīng)，在數(shù)分鐘到十?dāng)?shù)分鐘的時(shí)間內(nèi)，其熱場(chǎng)中心溫度可達(dá)100℃以上，腫瘤組織在瞬間高溫下被凝固、滅活，達(dá)到腫瘤消融治療的目的。微波腫瘤消融術(shù)是將微波消融針介入人體組織的病灶，由其前端持續(xù)發(fā)射微波能，以實(shí)施手術(shù)，因其效率高，創(chuàng)口小，并且對(duì)組織的作用深度及范圍大小均可控，適用于全身實(shí)體腫瘤的消融手術(shù)。

目前，臨床使用的微波消融針存在以下不足之處 ：

1、針體前端工作溫度高，影響微波能發(fā)射的穩(wěn)定性，同時(shí)針桿溫度高會(huì)灼傷正常組織。

2、針體前端微波發(fā)射結(jié)構(gòu)存在缺陷，制約其可使用的微波輸出功率。

3、目前的微波消融損毀形態(tài)都不圓（長(zhǎng)條或橢圓），真圓率小于0.7，消融短徑小于3厘米，不能一針治療3厘米的腫瘤。臨床使用時(shí)受到很大限制，不能保證完全消融治療，結(jié)果變得不可預(yù)知。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，申請(qǐng)人于2010年9月向專利局提交了專利申請(qǐng)CN201020520138.1，涉及一種“可大功率使用的水冷微波消融針”，該方案在發(fā)射端后側(cè)的同軸電纜上焊接扼流環(huán)（堵水軸），套裝在同軸電纜外的引水管前端固定于扼流環(huán)，從而形成進(jìn)出水道，利用冷卻介質(zhì)（水）對(duì)針體前端（微波發(fā)射區(qū)域的后端）進(jìn)行水冷，從而一定程度上解決了上述問(wèn)題，然而該方案消融的真圓率依然沒(méi)有達(dá)到0.9，因此，仍然需要進(jìn)一步的研發(fā)與改進(jìn)。

由于微波消融時(shí)，腫瘤組織迅速被凝固脫水后，組織的介電系數(shù)會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，而且高溫導(dǎo)致的碳化（≧140℃）或焦化（約110℃）的核心組織介電系數(shù)變化大，微波的波長(zhǎng)會(huì)變長(zhǎng)，造成爬行波的衍射能力變強(qiáng)（可繞過(guò)扼流環(huán)）。同時(shí)碳化的組織形成一個(gè)反射面，將部分微波能量向針桿方向（天線的后端）反射，共同的結(jié)果導(dǎo)在致持續(xù)消融時(shí)微波天線消融的形態(tài)不圓，臨床實(shí)踐中“真圓”系數(shù)（短徑/長(zhǎng)徑）很難超過(guò)0.7。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種真圓微波消融天線及系統(tǒng)。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的真圓微波消融天線，包括：針頭、針桿、同軸電纜、引水管和扼流環(huán)，天線具有容納同軸電纜和引水管的腔室，引水管與同軸電纜之間設(shè)置有進(jìn)水道，引水管與針桿之間設(shè)置有回水道；其特征在于：所述腔室和引水管向前延伸至天線的前端，天線的發(fā)射窗口至少部分的位于引水管內(nèi)，使冷卻介質(zhì)能夠?qū)μ炀€的發(fā)射窗口區(qū)域進(jìn)行降溫；微波發(fā)射區(qū)域的引水管為微波可穿透材質(zhì)，使微波能夠向外輻射，引水管的其余部分為微波屏蔽材質(zhì)；位于發(fā)射區(qū)域后側(cè)的扼流環(huán)與引水管密封固定，使扼流環(huán)起到阻擋微波的作用，扼流環(huán)與針桿之間存在間隙，該間隙用于冷卻介質(zhì)的回流。

其中，微波可穿透材質(zhì)為絕緣材質(zhì)；微波屏蔽材質(zhì)為金屬材質(zhì)。