[发明专利]螺旋形医用微波辐射器

说明书

本发明属于医用微波辐射器技术。

医用微波辐射器是微波治疗机重要组成部件，它的功能是将传输线馈送的微波能辐射到人体待治疗病变组织部位上去。

关于医用微波辐射器的性能、类型和特性，在《医用微波技术》陈代珠等编，国防工业出版社1987年11月第一版，书中第三章详细地进行了论述。其中介绍的螺旋型辐射器有螺旋单极子、螺旋介质单极子、圆柱螺旋辐射器、螺旋激励的圆极化圆锥喇叭型辐射器、带反射器的螺旋天线辐射器。上述的螺旋型辐射器均为圆柱形等距螺旋辐射器。对于体腔式的辐射器，该书叙述了螺旋介质单极子复合式辐射器，系在圆柱形螺旋天线的外部罩一层聚四氟乙烯低损耗介质，为了便于插入体腔内，天线头部介质逐渐变细，头部前端呈半球形。这种辐射器已临床用于直接插入子宫内进行人工流产和治疗宫颈炎、子宫肿瘤等疾病。

在临床实践中，为了获得满意的疗效，要求足够的微波能量密度均匀照射到全部病变组织上。辐射器的形状与尺寸应与病变部位状况相适应。辐射器所施加的功率在保证临床疗效同时应使医护人员受到的辐射强度降低到最小限度以内。要满足这些要求当今微波治疗越来越多采用接触辐射即包括体腔内辐射。

用于体腔内的螺旋介质单极子复合式辐射器属于圆柱形等距螺旋天线，从圆柱面向外辐射的强度在天线始端最强而终端最弱，显然这不能使全部病变组织受到较均匀的微波照射治疗。

为了适应不同部位病变治疗的需要，就要有不同大小形状的辐射器供临床使用。但上述的螺旋型天线均为圆柱形远不适应微波治疗日益发展的需求，必将有各种各样的医用微波辐射器随着临床的需求而产生。

目前临床使用的空间距离照射体表型辐射器，例如上述的带反射器的螺旋线辐射器是把微波能向自由空间辐射，形成自由电磁波再传播到人体的治疗部位，在与体表接触式辐射器相同的临床疗效条件下，该辐射器需要施加的功率相当大。当微波机输出功率一定的条件下，辐射器口径越大，被辐射部位能量密度越小，如果一个辐射器口径的半径是另一个辐射器的三倍时，它的能量密度是另者的九分之一。当辐射器距离治疗部位越远，治疗部位的能量密度越小。我们知道球锥的球表面与球半径的平方成正比，如果辐射器至待治疗部位距离增加一倍，其它条件不变，能量密度剩下原来的四分之一。可见把空间辐射器改为体表接触式辐射器，则辐射器需要提供的微波功率仅是空间辐射器的几十分之一就可达到同样的治疗效果，同时大幅度降低了空间辐射器对环境空间的微波散射，减少了微波对环境的污染。采用体表接触式辐射器是当前微波治疗的发展方向。

本发明的目的：为了与治疗的部位相适应，设计了不同螺旋形式的辐射器，这些辐射器均为直接接触式，这样可减少微波对环境的污染，同时根据治疗的要求所设计的辐射器，有的可以较均匀地向病变区域辐射，有的可以对病变区域加强辐射，这些在临床医学中具有现实的意义。

我们设计的螺旋型辐射器为体表接触式或体腔式。根据临床的需求辐射器具有不同的形状和大小尺寸，以满足辐射器直接接触到病变组织部位。

一.一种用于微波治疗的螺旋型体表接触式或体腔式辐射器其特征是螺旋〔4〕的形状为平面或凹面，其螺距为等距或不等距，并镶嵌或衬托在骨架〔3〕上，还配有壳体〔2〕及罩〔5〕。

平面或凹面形螺旋式辐射器的微波主辐射方向为该平面或凹面正前方，可作成体表接触式或体腔式，螺旋〔4〕盘绕成平面或凹面形状，其螺距为等距或不等距，这就要根据病变区域要求辐射器的均匀程度来改变螺距，使之满足临床需求。螺旋〔4〕采用紫铜镀银材料制成，并镶嵌或衬托在骨架〔3〕上，为保证螺旋〔4〕呈平面形或凹面形，要求骨架〔3〕支撑螺旋〔4〕的面要与螺旋〔4〕所设计的形状吻合。人们总希望微波向螺旋〔4〕的正前方辐射，故在骨架〔3〕的另一端面即背面装配有壳体〔2〕，采用铝合金或铜等金属材料制成，并与同轴电缆线的外导体连接，这样可把微波能集中正前方向。为了保证螺旋〔4〕与病变组织间有固定不变的相对距离，在辐射器上配有罩〔5〕盖在螺旋〔4〕上，并与壳体进行密封。骨架〔3〕和罩〔5〕均用聚四氟乙烯材料制成。

体表接触式圆形螺旋辐射器，如图一。螺旋〔4〕盘绕成平面或凹面，呈圆形，并镶嵌在具有螺旋槽线的圆形骨架〔3〕上，螺旋〔4〕与内导体〔6〕相连，经电缆座〔7〕与同轴电缆线的内导体连接。在骨架〔3〕的背后配有壳体〔2〕呈凹形与外导体〔1〕呈一体，经电缆座〔7〕与同轴电缆线的外导体连接。辐射器配有罩〔5〕呈圆台形状，罩〔5〕与骨架〔3〕要吻合，与体表接触面为平面或凹面，以适应临床治疗时体表形状不同的需求。罩〔5〕与壳体〔2〕经锁母连接并密封。