[发明专利]半刚水冷微波消融天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种微波消融治疗之医疗器械，属于医用微波技术应用领域。

背景技术

进入21世纪以来，微波消融肿瘤已迅速发展成为临床肿瘤治疗中的一种主要手段，它能够在B超或CT等现代影像的引导下对肿瘤实施原位灭活，并具有微创、精准、高效且无毒副作用小的显著特点。由于微波消融肿瘤升温速度快、瘤内温度高、消融范围大，受碳化和血流影响小等突出优点，在实体肿瘤特别是对较大实体肿瘤的治疗中发挥着越来越重要的作用，临床应用的普及率也越来越高。

近几年，微波消融治疗手术也迅速拓展到了各大医院的腔道、肠道、血管和心脏等医科的临床，例如微波消融静脉曲张等。但是，现有的微波消融手术器械，存在如下缺陷：

1普通水冷微波消融天线为刚性针，不能弯曲，不适应于上述医科的临床手术。

2现有的半刚微波消融天线，结构过于简单，存在缺陷，以至阻碍了微波消融治疗在上述医科领域的推广应用，其原因分析如下：

众所周知，微波消融的手术器械是一根针状的微波天线，它能够直接介入人体内的病灶组织，辐射微波能量，致使其产生热量，升温，达到消融治疗的目的。微波消融的能量，是由微波功率源把电能转变为微波能，然后通过同轴电缆把能量输送到针状手术器械的前端，微波能量从其前端部位辐(发)射出去，之所以称之为微波消融天线，是因为它既具有消融治疗的功能，又具有典型的微波发射天线的结构及其特性。

微波消融设备的能量传输线，一般是包含两个部分：一部分是可见到的，叫做半柔型同轴电缆线，它的一端连接着微波功率源，一端连接着微波消融手术器械。另一段是看不到的，它被包藏在刚性针杆或其他保护材料的内部，是半刚型同轴电缆，它也比较软，很容易弯曲变形。虽然两种电缆的材质与结构有所不同，但是组成射频(高频)同轴电缆的基本结构要素有外导体、内导体和两者之间的绝缘介质层。

在微波传输的过程中，由于高频(交变)电场的作用，在绝缘介质层内产生极化与导电效应，引起微波能量的损耗，称之为介质损耗，其介质损耗的表现形式是将微波能转变成热能(量)。这种物理现象，当人员靠近微波消融设备连接用的同轴电缆线时，就能感觉到它的温度。在微波传输的状态下，处于室内的同轴电缆线，其介质损耗的热量可以通过与室内空气产生对流，进行释放，一般在产热与散热趋于平衡时，电缆线表皮的温度会达到45-50℃以上，其表面温度的高低与同轴电缆的性能、材质及其制作质量有关，与传输微波功率的大小、时间的长短有关。另外还会发现，在同轴电缆线与微波功率源的连接部位和同轴电缆线与手术器械的连接部位的温度更高一些，这是由于两部位的电压驻波比较大，接触电阻较大的缘故。同理，介入到人体内的包藏在微波消融手术器械内的半刚同轴电缆，短则数公分、十数公分，长则数十公分，其介质损耗热量，以及随着微波能量的不断传输，而积累起来的热量，必将形成很高的温度，或许产品设有隔热层，但不可避免的是，这个热量只能传导给消融器械(热凝器)所接触的正常组织，如腔道、肠道、血管等器官，则存在着严重的灼伤风险是显而易见的。这给手术医生带来困扰，同时当超出患者生理对温度的自行调节机能时，必将造成手术事故。

以上，就是现有的微波消融天线不能在上述临床上进行正常推广与应用的根本性缺陷和关键性技术问题。

2011年12月31日，国家颁布的医药行业标准YY0838-2011《微波热凝设备》中第5.9条“热凝器表面温度”规定：“介入热凝设备的热凝器与正常组织接触部分的温度不超过45℃”。以此“热凝器表面温度”被正是列为微波热凝设备产品质量的考核项，是具有否决性的技术指标。实施日期为2013年6月1日。

发明内容

本发明要解决的关键技术问题是：克服上述现有产品的技术缺陷，提出一种半刚水冷微波消融天线。

本发明半刚水冷微波消融天线，包括：辐射头、介质管、半刚同轴电缆，所述介质管装配于辐射头的尾部圆柱体上，所述半刚同轴电缆内导体装入辐射头尾部圆柱体盲孔内并固定，其特征在于：还包括装套在介质管尾部的外导套、固定在外导套后端的水腔套，所述半刚同轴电缆外导体沿轴向从外导套的轴心孔中穿过，所述外导套后端与水腔套组成用于进行水热交换的空腔，在水腔套的尾部端面至少开设有三个小孔，与小孔数目相等的毛细管的前端分别与小孔焊接，所述毛细管分布在半刚同轴电缆外导体的周围，其中至少有一根毛细管的尾端与消融天线的进水嘴相连，其余毛细管的后端与消融天线的出水嘴相连。

本发明通过单向循环冷却水流冷却天线高热的前端，并及时转移热量，降低使用过程中天线头部的温度。

本发明进一步的改进在于：