[發(fā)明專利]一種雙頻微波消融儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110250017.2
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113040898A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒止寒;邢麗冬;朱柔君;馮宇;俞欽棟;晉曉飛;錢志余
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: A61B18/18
• 分類號: A61B18/18
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本發(fā)明公開了一種雙頻微波消融儀，包括固態(tài)微波源、蠕動泵、測溫模塊、人機交互模塊、主控板和工控機；蠕動泵與冷卻水管連接，固態(tài)微波源包括433MHz輸出通道和2450MHz輸出通道；通過人機交互模塊向主控板下發(fā)控制參數(shù)，主控板控制固態(tài)微波源輸出功率進(jìn)行熱消融，并將固態(tài)微波源的輸出功率反饋給主控板，主控板控制蠕動泵轉(zhuǎn)動從而利用冷卻水管為消融針進(jìn)行冷卻，并將蠕動泵的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速參數(shù)反饋給主控板，測溫模塊采集消融針針體的溫度和熱消融區(qū)域組織的溫度并反饋給主控板，主控板將各單元反饋的工作狀態(tài)參數(shù)傳送給工控機。本發(fā)明可以實現(xiàn)雙頻同時消融和雙頻分時消融，對于臨床腫瘤微波精準(zhǔn)適形消融具有重要價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及了一種微波消融儀。

背景技術(shù)

微波對生物組織的熱效應(yīng)是基于電磁場與水分子之間的交互作用，也即微波通過介電滯后的過程產(chǎn)生熱量：水分子試圖對準(zhǔn)每秒數(shù)十億次極性變化的電磁場，當(dāng)水分子難以跟隨磁場的變化時，一部分微波能量就被吸收轉(zhuǎn)化為了熱能。

傳統(tǒng)的微波治療儀采用磁控管式的微波源，使電子通過諧振腔內(nèi)部的磁場加速來產(chǎn)生電磁能，這種微波源通常需要大型而笨重的變壓器來實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，因此體積過于龐大；過高的控制電壓和輸出功率對控制板也提出了很高的要求。目前市場上的微波消融儀均為2450MHz單頻率的儀器，若想使用多頻段的微波消融儀，需使用多臺消融儀，這樣體積大、不便攜、使用起來不方便。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述背景技術(shù)提到的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種雙頻微波消融儀。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種雙頻微波消融儀，包括固態(tài)微波源、蠕動泵、測溫模塊、人機交互模塊、主控板和工控機；所述蠕動泵與冷卻水管連接，所述固態(tài)微波源包括433MHz輸出通道和2450MHz輸出通道；通過人機交互模塊向主控板下發(fā)控制參數(shù)，主控板控制固態(tài)微波源輸出功率進(jìn)行熱消融，并將固態(tài)微波源的輸出功率反饋給主控板，主控板控制蠕動泵轉(zhuǎn)動從而利用冷卻水管為消融針進(jìn)行冷卻，并將蠕動泵的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速參數(shù)反饋給主控板，測溫模塊采集消融針針體的溫度和熱消融區(qū)域組織的溫度并反饋給主控板，主控板將各單元反饋的工作狀態(tài)參數(shù)傳送給工控機。

進(jìn)一步地，所述固態(tài)微波源包括依次電性連接的微波信號發(fā)生器、時間功率控制調(diào)節(jié)電路、阻抗匹配器、微波源驅(qū)動電路和功率放大器，所述功率放大器的輸出端通過同軸電纜與消融針電性相連，所述固態(tài)微波源還包括微處理器，所述微處理器分別與主控板和時間功率控制調(diào)節(jié)電路電性連接，根據(jù)主控板下發(fā)的控制參數(shù)控制微波信號輸出的功率和時間。

進(jìn)一步地，所述固態(tài)微波源還包括隔離器和功率跟蹤檢測電路，所述隔離器的輸入端電性連接功率放大器的輸出端，隔離器的輸出端電性連接功率跟蹤檢測電路，隔離器吸收反射波能量，功率跟蹤檢測電路監(jiān)測實時微波輸出功率。

進(jìn)一步地，所述蠕動泵包括RS485通信模塊、蠕動泵驅(qū)動電路、電機和泵頭，所述RS485通信模塊的輸入端與主控板電性相連，RS485通信模塊的輸出端電性連接蠕動泵驅(qū)動電路的輸入端，蠕動泵驅(qū)動電路的輸出端電性連接電機的驅(qū)動端，泵頭與電機的輸出軸機械連接。

進(jìn)一步地，所述蠕動泵的泵頭與冷卻水管的進(jìn)水口相連，消融針的兩端開孔且內(nèi)部空心，冷卻水管的一端伸入消融針一端的孔內(nèi)，冷卻水管的另一端伸入消融針另一端的孔內(nèi)，從而實現(xiàn)冷卻水循環(huán)。

進(jìn)一步地，所述測溫模塊包括依次電性連接的測溫針、測溫電路和AD轉(zhuǎn)換器，所述AD轉(zhuǎn)換器的輸出端電性連接主控板。

進(jìn)一步地，所述測溫電路包括分壓電路和低通濾波電路，所述分壓電路的輸入端與測溫針電性連接，分壓電路的輸出端與低通濾波電路的輸入端電性連接。

進(jìn)一步地，所述人機交互模塊包括觸摸顯示屏。

采用上述技術(shù)方案帶來的有益效果：