[发明专利]一种带天线组件的微波消融针

说明书

本发明提供了一种带天线组件的微波消融针，包括辐射器和与辐射器相连的针杆，所述辐射器包括针头和针头内部的辐射器天线，辐射器天线包括顶端加载部以及交替设置的介质加载部和准分形部，针杆内部设有微波电缆，微波电缆包括电缆内芯，电缆内芯向前穿过交替设置的介质加载部和准分形部以及顶端加载部。所述微波电缆在辐射器天线后端的部分包括电缆屏蔽层，电缆屏蔽层前端外部套接有耐高温绝缘介质。

技术领域

本发明涉及医疗器材领域，特别是一种带天线组件的微波消融针。

背景技术

近年来，微波消融治疗已成为治疗肝癌，肾癌，甲状腺等软组织的重要治疗手段之一。微波消融是利用天线辐射微波，微波使组织中的离子、极性水分子旋转振动、相互摩擦而产生热效应，使治疗区域快速达到很高的温度，组织凝固，脱水而坏死，从而达到治疗目的。

从微波天线设计上来说，目前市场上主流的消融针采用典型的单极子天线结构，例如公开号CN103142307A、CN104688335A和CN105816240A的中国专利。

市面上主流微波消融天线都采用同轴电缆将微波传输到天线辐射端，单极子天线辐射过程中，会导致同轴电缆的外导体形成感应电流，从而导致消融区域不可控制，形成椭球形。目前主流解决方法是采用扼流环或扼流槽，如公开号CN104688335A和CN105816240A的中国专利。

在微波消融治疗过程中，由于组织发生凝固，脱水等现象，导致组织介电常数减小，天线近场环境随时间剧烈变化，从而导致以下问题：

(1)扼流环设计上需满足1/4λ情况下才能起到对波形成高阻抗，达到抑制同轴电缆外表导体的感应电流。而组织的介电特性变化，导致扼流环抑制表面电流性能下降。

(2)天线近场环境变化，导致单极子天线辐射性能急剧下降，大部分微波能量将以驻波形式消耗在传输线路上。

为减少组织介电常数变化影响天线辐射性能，需要在天线辐射区域填充稳定的高介电常数介质。如公开号专利CN104688335A采用氧化锆陶瓷。由于微波消融针穿刺的影像引导设备主要有超声、CT、MRI。超声引导为实时图像跟踪。而氧化锆陶瓷在超声下显影不清晰，限制了微波消融针在临床上的应用。

典型的单极子天线性能对天线极子长度特别敏感，天线尺寸的缩小会导致天线辐射电阻减小，效率降低，频带变窄。因此天线行业内采用诸如分形技术、折弯线技术、加载技术等来降低天线尺寸，改善天线辐射电阻，增加天线带宽等性能，其中加载技术是对天线加一种负载，天线加载可以改变天线上电流分布，使得天线的输入阻抗能按一定规律分布，通过天线加载可以缩短天线尺寸，改变天线输入带宽。常见的加载技术有：顶部加载，介质加载，分布加载和集总加载。

套筒单极子天线，是在单极子天线外附加套筒，天线由同轴馈电，套筒外壁起辐射作用，内壁作为同轴馈线的外导体。通过调整套筒外径，长度比例等，可以将单极子的带宽增加到超过1个倍频程。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种带天线组件的微波消融针。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种带天线组件的微波消融针，包括辐射器和与辐射器相连的针杆，所述辐射器包括针头和针头内部的辐射器天线，辐射器天线包括顶端加载部以及交替设置的介质加载部和准分形部，针杆内部设有微波电缆，微波电缆包括电缆内芯，电缆内芯向前穿过交替设置的介质加载部和准分形部以及顶端加载部。

本发明中，所述微波电缆在辐射器天线后端的部分包括电缆屏蔽层，电缆屏蔽层前端外部套接有耐高温绝缘介质。

本发明中，电缆屏蔽层前端到介质加载部之间的距离是耐高温绝缘介质的长度的两至四倍。

本发明中，耐高温绝缘介质的外圈设有套筒，套筒前端延伸到针头内部的末端介质加载部上，套筒后端连接在耐高温绝缘介质后的微波电缆上。