[发明专利]微波手术器械

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波手术器械。

背景技术

专利文件1公开了用于将微波发射到生物组织以便凝固组织或止血的已知微波手术器械的示例。该微波手术器械由微波产生单元以及用于利用从微波产生单元产生的微波照射生物组织的手术电极构成。微波手术器械使用通过利用来自手术电极的微波照射生物组织产生的介电热(dielectric heat)对生物体中的生物组织进行凝固、止血、切开等。

引文列表

专利文件

PTD(专利文件)1：第3782495号日本专利公开

发明内容

技术问题

在上述微波手术器械中，微波产生单元和手术电极经由连接器通过同轴电缆连接。同轴电缆将来自微波产生单元的微波传输到手术电极。然而，同轴电缆的功率损耗非常大，传输效率为大约30％至50％。并且传输效率由于生物组织中的阻抗不匹配而进一步降低。为了补偿同轴电缆中这种大的功率损耗，有必要使用高功率微波产生单元。这造成了有关增加微波产生单元的尺寸的必要性的问题。鉴于这个问题，本发明的目的是提供一种能够减小尺寸的微波手术器械。

解决方案

根据本发明的微波手术器械由以下部分构成：手术器械主体，具有用于将微波发射到生物组织的电极部；微波振荡器，设置在手术器械主体的内部，用于振荡微波；以及放大器，通过被连接在电极部和微波振荡器之间而设置在手术器械主体的内部，用于放大来自微波振荡器的微波，并将微波传输到电极部。

在迄今已知的微波器械中，具有微波振荡器和放大器的微波产生单元与手术器械主体分离。因此，微波产生单元和手术器械主体(更具体地，放大器和电极部)通过大约2m至3m长的柔性同轴电缆连接。然而，本发明的微波手术器械构造为使得具有微波振荡器和放大器的微波产生单元被设置在手术器械主体的内部。在该结构中，和迄今已知的器械不同，不需要用长的柔性同轴电缆将电极部和放大器连接。因此，电极部和放大器能够利用例如大约1cm至15cm，更优选为大约10cm至14cm的刚性同轴电缆连接，从而减少功率损耗。因此，微波产生单元不再需要确保高功率，这允许微波手术器械减小尺寸。这也使微波手术器械的整个主体能够在尺寸上减小。另外，虽然迄今已知的微波手术器械因其大的主体而被固定地安装，然而根据本发明的能够在尺寸上减小的微波手术器械能够被用作便携式器械；因此，本发明的微波手术器械能够被用作可移动手术器械。额外地，这种优点也解决了由于柔性同轴电缆的柔软性不足而引起的手术器械主体的操作性不足的问题。更具体地，如上文提到的，本发明的微波手术器械被构造为使得微波振荡器和放大器被设置在手术器械主体的内部；因此，不需要用于将手术器械主体和微波产生单元连接的同轴电缆。因此，本发明提高了手术器械主体的操作性。

另外，具有微波振荡器和放大器的微波产生单元也可以被构造为半导体微波产生单元，该半导体微波产生单元包含作为用于产生和放大微波的装置的半导体元件。在迄今已知的器械中，微波产生单元由包含铁磁性物质的磁控管制成，从而补偿同轴电缆中的功率损耗。然而，由于本发明的微波手术器械不包含同轴电缆，因而不需要功率损耗的这种补偿。因此，微波产生单元能够使用半导体元件来构造。包含半导体元件的该微波产生单元不包含铁磁性物质，因此，微波产生单元能够与MRI(核磁共振成像)器件一起使用。

另外，微波产生单元还可以包括：可变输出匹配电路，设置在放大器和电极部之间，用于对放大器的输出阻抗和生物组织的阻抗进行匹配；检测电路，用于对放大器与电极部之间的反射功率和入射功率分别进行检测；以及控制装置，用于基于通过检测电路检测的反射功率和入射功率来控制可变输出匹配电路。因为生物组织在电磁阻抗上经受很大变化，所以返回到微波产生单元的反射功率也得以增大，因此，微波照射功率效率为大约10％至20％。另一方面，如上所述，通过基于入射功率和反射功率控制可变输出匹配电路，可以匹配生物组织的可变阻抗与放大器的输出阻抗，从而提高微波照射功率效率。额外地，在迄今已知的器械中，设置有包含铁磁性物质的保护器件(例如隔离器)，以防止由于反射功率和入射功率的综合作用引起的微波产生单元的损坏。然而，上述结构不需要保护器件(例如隔离器)。因此，上述微波产生单元能够与MRI器件一起使用。