[发明专利]电磁探针和其制作方法以及使用这类电磁探针的系统

说明书

技术领域和背景技术

本发明在其一些实施方式中涉及电磁EM探针，更具体地但不排他地涉及用于传输和/或接收电磁辐射的EM探针产生EM探针的方法。

EM辐射，如RF和MW辐射，是监测和诊断身体组织的潜在有用的方式。组织的介电性能可以是检测各种病理和生理趋势的基础。

利用RF和MW辐射来监测和诊断身体组织的实例尤其可参见国际专利申请公开号WO2010/100649、国际专利申请公开号WO2009/031150、和/或国际专利申请公开号2009/031149，通过引用将它们并入本文。这类EM探针的设计和制作提出了各种挑战。

在过去几年中，已开发了各种EM探针。例如，美国专利6,233,479描述了微波血肿检测器（Microwave Hematoma Detector），其是设计用来检测和定位在身体外表面附近的血液淤滞（blood pooling）和血块的非侵入性装置。虽然旨在找到硬膜下和硬膜外血肿，但上述装置可以用来检测在身体表面附近的任何地方的血液淤滞。装置的改进版本还可以检测气胸、器官出血、在颈总动脉中的粥样硬化斑块，评估在身体表面处或附近的灌流（perfusion）（血流）、在表面处或附近的身体组织损伤（尤其用于烧伤评估）以及用于若干NDE应用。上述装置是基于低功率脉冲微波技术并结合于专用天线、信号处理/识别算法以及由患者佩戴的一次性帽，这将便于脑的准确绘制和仪器的适当功能。本发明可以用于在人或动物患者中硬膜下或硬膜外血肿的快速、非侵入性检测，在患者身体上的任何地方外表面的约5cm内的出血的检测。

另一个实例描述于美国专利号7,184,824，其描述了EM探针，该EM探针用于检查组织以按照所提供的被检查组织的介电性能来将它和其它组织区分开来。EM探针在相对于用于检查的组织的近端包括具有多个尖锐、薄的、导电尖峰（尖状物，spike）的内导体，上述多个尖锐、薄的、导电尖端是可操作的以增强电边缘场（电弥散场，electrical fringe field），其中与用于检查的组织发生相互作用。

另一个实例描述于美国专利号7,591,792，其描述了用于一个或多个传感器元件的组织传感器外壳。每个元件具有安装有基板和覆板（superstrate）以及其间的平面天线的外壳。覆板外表面的过渡外周（TP）使基底相互连接成高台（plateau）。至少一些TP具有一般的平滑过渡。多个元件由外壳隔开。可替换地，覆板TP是扁平的，外壳延伸到外覆板表面并且防护罩围绕元件。外壳齐平于或凹陷地低于覆板并限定在外壳和覆板之间的TP。一种方法将参比信号转换成复杂形式；在复平面中对它进行作图作为参比点（RP）；将测量信号转换成复杂形式；在复平面中对它进行作图作为测量点（MP）；确定在MP和RP之间的复合距离（complex distance）；以及比较复合距离和阈值。

发明内容

根据本发明的一些实施方式，提供了用于监测至少一种生物组织的电磁（EM）探针。EM探针包括杯形腔（cavity），具有开口和内部容积；周围法兰（周围凸缘，circumferential flange），基本上围绕杯形腔形成，靠近开口；至少一层材料，用于吸收电磁辐射，施加于周围法兰的一部分和杯形腔的外表面的一部分中的至少一个上；以及至少一个EM辐射元件，其实施经由内部容积发射和捕获EM辐射中的至少一种。

可选地，上述至少一层覆盖至少周围法兰的底部表面的边缘。

可选地，至少一层的部分覆盖周围法兰至少25%的底部表面。

可选地，周围法兰的至少部分被设定为可拆卸地连接于杯形腔。

更可选地，周围法兰被设定为附着于受监测的使用者，以允许以开口面对受监测的使用者的皮肤区域的方式可拆卸地连接于杯形腔。

可选地，将至少一个EM辐射元件放置在内部容积中。

可选地，将至少一个EM辐射元件放置在内部容积的外面并通过波导管连接于杯形腔。

可选地，将周围法兰和杯形腔模制为单一单元。

可选地，将至少一层施加于周围法兰的底侧和周围法兰的顶侧中的至少一个上。

可选地，周围法兰是非连续的。

可选地，周围法兰是至少部分柔性的。

可选地，周围法兰是至少部分刚性的。

可选地，周围法兰是沿着平行于开口的平面的锯齿状的。

可选地，EM探针进一步包括电连接于发射元件的处理单元，其实施以下至少一种：控制发射的EM辐射的传输参数和根据捕获的EM辐射来监测生物组织。