[發明專利]一種磁共振兼容的微波消融儀

在審

• 申請號: 201811239843.1
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109171955A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 劉杰;郭江黔;周鑫彬;唐志強
• 申請（專利權）人: 寧波穿山甲機電有限公司
• 主分類號: A61B18/18
• 分類號: A61B18/18
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 鄧青玲

本發明涉及一種磁共振兼容的微波消融儀，其特征在于：包括導熱無磁材料制成的屏蔽機箱，設置在屏蔽機箱內的電源模塊、微波發生模塊和主控模塊，電源模塊與微波發生模塊和主控模塊電連接，為微波發生模塊和主控模塊供電；主控模塊與微波發生模塊電連接，用于控制微波發生模塊的功率；其中微波發生模塊采用晶體管式微波固態源；屏蔽機箱外部緊貼固設有由導熱無磁材料制成的散熱器。與現有技術相比，本發明的優點在于：微波發生模塊采用晶體管式微波固態源，非磁控管方式，輸出頻率穩定，功率恒定，磁兼容及電磁兼容都優于磁控管方式，并通過屏蔽機箱散熱，整個微波消融儀采用無磁器件制成，防止對磁共振的場均勻性產生影響。

技術領域

本發明涉及一種磁共振兼容的微波消融儀。

背景技術

癌癥是全世界首要的死因之一。據世衛組織估計，2005年至2015年期間將有8400萬人死于癌癥。中國每年新增癌癥病例430萬，癌癥死亡人數280萬，兩項指標均居世界第一。

除了少數腫瘤可通過手術切除外，大部分腫瘤治療的方式主要包括化療，放射治療，經導管動脈栓塞、激光、射頻、微波消融術、高強度超聲聚焦消融、冷凍療法、基因治療法等。

進入21世紀以來，醫用微波技術發展迅速，特別是微波消融腫瘤已迅速發展成為臨床腫瘤治療中的一種主要手段。

微波消融系統是將微波消融針介入人體腫瘤組織，持續輻射微波能，使得組織內的極性分子在微波場的作用下高速運動，相互摩擦產生熱量，使得組織內的細胞蛋白質變性凝固，導致不可逆的壞死，達到腫瘤消融的目的。與同為熱消融的射頻消融相比，微波消融凝固并壞死相同體積組織所需的時間能縮短50％，并且能達到更安全，更大范圍的腫瘤滅活。

磁共振成像系統是應用磁共振現象的醫學影像設備，由于其多參數成像，任意方位成像，無電離輻射，組織對比度高，分辨率好，無骨偽影等優點，逐漸成為醫學影像診斷中重要的診斷依據。并且因為上述眾多優勢，磁共振成像被越來越廣泛的用于微創介入治療、超聲聚焦無創治療、伽馬刀、加速器等精準放療。磁共振成像好比為醫生提供了另一雙“眼睛”，在這雙眼睛的輔助下，實現更優化的手術規劃，更精準的定位，更微小的創口和更快速的恢復。

然而常規微波消融系統和磁共振成像系統無法兼容，主要由以下幾方面原因：

1、常規微波消融系統，一般采用磁控管作為微波源。磁控管可以看成一個置于恒定磁場中的二極管，管內電子在相互垂直的恒定磁場和恒定電場的控制下，把從恒定電場中獲得能量轉變成微波能量，從而達到產生微波能的目的。核磁共振系統工作時，需要穩定的靜磁場，變化的電磁場，這種復雜得電磁場環境會導致常規微波系統無法正常工作

2、常規微波消融系統，內部含有各種電源，從系統小型化和輕量化考慮，往往采用開關電源的方式。各種開關管快速切換在導通和截止的工作狀態，會產生各種頻率以及諧波頻率的脈沖電磁場，如果不加處理，會對磁共振影像產生干擾。

3、常規微波消融系統，往往采用蠕動泵帶動水循環來冷卻微波針管，降低溫度，從而防止表皮和淺表組織的燙傷。然而蠕動泵內部的電機運行往往會產生變化得電磁場，容易產生電磁干擾，從而影響磁共振圖像得診斷。

4、常規微波消融系統，微波源功率放大管效率較低，一般只有30～40％效率，大量的功率轉換成了發熱。為了達到散熱目的，一般采用帶齒鋁型材散熱塊，貼在功率模塊上傳熱，并通過風扇帶走熱量。風扇的電機就會產生電磁干擾，如不妥善處理，會影響磁共振影像質量。

5、常規微波消融系統，對材質沒有要求，往往帶有鐵磁性材料的原件在系統中，比如說鐵磁性的機箱，鐵芯電感，鐵磁性螺絲等等。這在核磁共振高磁場強度下工作，很可能導致核磁共振磁場均勻性受到破壞，嚴重情況下，被吸引到磁體上，從而造成醫療事故。