[实用新型]同轴缝隙带扼流环的微波热疗天线

说明书

技术领域

本实用新型属于同轴电缆馈电天线领域，特别是一种同轴缝隙带扼流环天线。

背景技术

微波热疗技术已在很多疾病的临床治疗中得到了应用，如癌症的检测、肿瘤的热疗、热凝止血等。微波热疗常分为体外热疗及体内介入或植入热疗。体外热疗是指微波辐射天线位于身体外部进行的热疗，主要用于治疗位于身体表层及浅表层的病变组织，如皮肤癌、乳腺癌、前列腺癌等。可选择微带天线、螺旋天线等结构的天线。对位于身体深部的病变组织，常采用介入或植入的方法使天线深入病变组织进行加热治疗。某些肿瘤的位置处于腔体内，如直肠、子宫、前列腺、气管等。对于这些肿瘤，可以采用无损伤的介入式治疗天线，使电磁能量直接到达病变组织，减少了对正常组织的损伤。对于非腔体部位的深层组织肿瘤，如肝癌等，可以采用通过手术植入的方式使天线进入病灶部位。介入和有损植入微波热疗常用915和2450MHz两种工作频率。1978年，Taylor研制成针状组织辐射加温天线并获得金奖后，各种进入人体腔道和插入组织的辐射天线相继在医疗实践中出现，如单极子天线、挽袖天线等，单极子天线消融肿瘤组织时产生泪滴状的热场分布，热场分布沿着天线插入方向向天线末端托的很长，存在一定的“拖尾”现象，在临床治疗时容易导致正常组织和表皮受到损害；对于挽袖天线，挽袖的增加能使天线上的电流不会流到外导体上，进而减少了能量的向后泄露。能量比单极子天线消融时较集中，反射较小。但是还是不能达到微波热疗中对天线特性的要求，针对植入式天线治疗肿瘤，天线消融时尽量产生均匀、可控、类似球形的区域。为了逼近这一目标，我们提出同轴缝隙扼流环天线。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可以产生均匀的、无“拖尾”现象的热场分布，而且可以预测热场在天线纵轴方向的长度的同轴缝隙扼流环天线。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种同轴缝隙扼流环天线，采用同轴电缆馈电方式，包括导管、同轴线，同轴线由内到外依次包括内导体、内外导体间介质和外导体；在同轴线右侧（顶端）的横截面上踱一层金属，这样内导体通过这个金属面就和外导体短路相连；离同轴线顶端一段距离处开了一个环形缝隙，即把同轴线的外导体剥落，露出同轴线内外导体间的介质；在缝隙的左侧有一个长度为λ/4袖长的扼流环，扼流环是一个金属套筒，套筒的开口向右，套筒的袖长为λ/4，套筒的底部和同轴线外导体相切；带λ/4袖长的扼流环与同轴外导体之间采用介电常数为2.1-9.2的介质；整个结构置于一个医用导管里。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点： 

本实用新型因为采用扼流环和离同轴线顶端一段距离处开了一个环形缝隙，可以使天线产生均匀的、无“拖尾”现象的热场分布。

附图说明

图1是本实用新型的侧视图；

图2是本实用新型的横截面图；a：从左端看过去的横截面图；b：从右端看过去的横截面图；

图3是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

结合图1、图3，本实用新型为一种同轴缝隙带扼流环天线，包括导管1、同轴线，同轴线由内到外依次包括内导体4、内外导体间介质3和外导体5。在同轴线右侧（顶端）的横截面上踱一层金属，金属一般用镀铜，因为价格便宜，使用成本低，其他金属也可以使用；这样内导体通过这个金属面12就和外导体5短路相连。离同轴线顶端一段距离处开了一个环形缝隙6，即把同轴线的外导体5剥落，露出同轴线内外导体间的介质3。

在缝隙的左侧有一个长度为λ/4袖长的扼流环2，这个扼流环实际上就是一个金属套筒，金属一般用镀铜，因为价格便宜，使用成本低，其他金属也可以使用，套筒的开口向右，套筒的袖长9为λ/4，套筒的底部10和同轴线外导体5相切；也就是，λ/4袖长的扼流环2与外导体5短路相连，那么在λ/4袖长的扼流环2的右侧即是开路状态。